静电纺丝素蛋白及其应用于组织工程的研究进展

从丝素蛋白静电纺丝的溶剂开发、共混纺丝及纺丝装置3个方面回顾了丝素蛋白静电纺丝的研究进展,重点介绍了静电纺丝素蛋白微纳米纤维支架材料在组织工程领域的应用研究.     

Surface modification of silk fibroin films with zwitterionic phosphobetaine to improve the hemocompatibility

Zwitterionic phosphobetaine bearing a hydroxyl and a zwitterionic group, 8-hydroxy-2-octyl phosphorylcholine (HOPC), was synthesized and constructed to the surface of silk fibroin(SF) films in order to improve the hemocompatibility of fibroin films by a an isocyanate head group. The surface characteristics of the modified films were measured by attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) and electron spectroscopy for chemical analysis (ESCA), displaying the successful immobilization of Zwitterionic phosphobetaine on the surface of these fibroin films. Moreover, the further platelet adhesion test in platelets rich plasma (PRP) of human beings showed the zwitterionic phosphobetaine led mainly to good nonthrombogenicity. The experimental results indicated a reasonable approach to improve the blood compatibility of fibroin films.     

丝素粉体与聚氨酯的相容性研究

为了表征丝素与聚氨酯间的相容性能,探讨了丝素粉体,聚氨酯共混膜在模拟体液中超声处理前后的质量损失率,强度和断裂伸长.对比了水溶性丝素、非水溶性丝素、干法共混膜与湿法共混膜相容性之间的差别.实验结果表明,丝素与聚氨酯之间的相容性较差;但非水溶性丝素湿法共混膜的质量损失最小,并且力学系能性能保持最为稳定;选择合适的含量比例,并不影响丝素在聚氨酯膜中的应用.     

Preparation and characterization of PEGDE crosslinked silk fibroin film

To obtain water-insoluble silk fibroin(SF) materials, polyethylene glycol diglycidyl ether(PEG-DE) was selected as a crosslinking agent to prepare SF films(blends). The reaction conditions were optimized for the crosslinking of the SF molecules. The hot water stability of the blends was measured using BCA protein assay and gravimetric analysis. The molecular conformation and crystalline structure of the blends were analyzed by FTIR and XRD, respectively. When the mass ratio of SF:PEG-DE was 1.0:0.8, the hot water loss rate of the SF blends was minimized. PEG-DE could induce SF molecules to form β-sheets during the gel reaction process, resulting in improved crystallinity and hot water dissolved resistance of the blend films. In order to demonstrate the cytotoxicity of the chemical reagents used to crosslink SF, L929 cells were seeded on the blend film(SF:PEG-DE = 1:1) and cultured for 3 days. Cells of L929 readily adhered and spread in the fusiform on the blend film resulting in high cell viability. The extracted liquid from the SF porous film did not inhibit cell proliferation, as estimated by the MTT assay.     

一步法制备羟基磷灰石/丝素蛋白复合材料的条件研究

提出了一种制备HA/SF复合粉末的新方法.以磷酸氢二钠、无水氯化钙和丝素蛋白为原料制备羟基磷灰石/丝素蛋白(HA/SF)复合粉末,通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和红外吸收光谱(FIR)等检测手段,探讨了反应酸度、反应温度、反应时间,丝素蛋白加入量和原料加入顺序对制备HA/SF复合粉末的影响,确定了最佳的制备条件;该方法可降低溶解丝素蛋白的温度,达到节约能源的目的.     

再生蚕丝蛋白纤维的结构研究

利用红外光谱仪、扫描电镜和x-衍射法等先进手段测试再生蚕丝蛋白纤维的结构,得出以下结论：再生蚕丝蛋白纤维中含有蛋白质和纤维素,其中纤维素的成分较多,特征峰与粘胶相近,蛋白质含量比较少,蛋白质的特征峰比蚕丝弱;再生蚕丝蛋白纤维的截面结构与粘胶接近;结晶度小于粘胶的结晶度,且密度法测得的结晶度大于X-衍射法测得的结晶度．     

苎麻纤维改性方法的对比分析

将脱胶过后的苎麻分别在不同浓度的碱液条件下进行碱液蒸煮改性,在不同浓度的尿素和NaOH中煮沸进行碱-尿素改性,在铜氨溶液中进行常温铜氨改性,在高温条件下进行高温改性.对改性后的苎麻纤维进行断裂强度、断裂伸长率和纤维横纵向形态测试.实验结果表明,在w(Na OH)为8%、煮沸时间为30 min的条件下进行改性处理,可以使苎麻纤维变细、伸长率和柔软度增加、胶质降低并且保持较好的强度.     

芳纶纤维表面改性研究进展

分析了芳纶纤维目前存在的问题,综述了芳纶的各种改性技术进展,包括表面涂层、化学改性、物理改性等,并展望了芳纶纤维改性技术的发展前景.     

用聚氨酯对聚丙烯纤维共混改性

通过用共混聚氨酯对聚丙烯纤维改性的实验研究，制备出适用于共混两组分的相容剂为聚丙烯／聚氨酯的接枝物(PP-g-PU)，并通过红外光谱(FTIR)分析，确定了共混组分的比例对聚丙烯纤维的增强改性效果：当聚氨酯(PU)加入量(质量比例)为4％时，共混聚丙烯(PP)纤维的流变性、可纺性、断裂强度最好。     

用聚氨酯对聚丙烯纤维共混改性

通过用共混聚氨酯对聚丙烯纤维改性的实验研究,制备出适用于共混两组分的相容剂为聚丙烯/聚氨酯的接枝物(PP g PU),并通过红外光谱(FTIR)分析,确定了共混组分的比例对聚丙烯纤维的增强改性效果:当聚氨酯(PU)加入量(质量比例)为4%时,共混聚丙烯(PP)纤维的流变性、可纺性、断裂强度最好。     

利用电子加速器对涤纶进行接枝改性

针对涤纶具有熔融可燃性、易引发火灾的问题,利用电子加速器对涤纶进行辐射接枝改性,研究不同辐射剂量和单体(甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺)对接枝率的影响,并对接枝后纤维的性能进行分析.结果表明:辐照剂量和单体浓度的适度增加可导致接枝率的升高;接枝后样品无熔滴现象,即其阻燃性能得到了改善.     

等离子体改性改善罗布麻纤维可纺性的研究

罗布麻纤维作为一种天然新型功能性纺织材料,应用价值很高但可纺性差．根据罗布麻纤维纺纱过程存在的纤维间抱合力小的缺陷,对罗布麻纤维进行等离子体改性处理,通过正交实验分析确定最佳处理条件,提高了纤维间的摩擦抱合力,为进一步改善罗布麻纤维的可纺性提供一定的理论基础．     

玻璃纤维偶联剂改性制备固定化载体

以玻璃纤维织物为载体,通过浸渍法对其表面进行偶联剂改性制备生物固定化载体,并对脂肪酶进行了固定化。考察了偶联剂种类、溶液浓度及浸渍时间对其表面改性的影响。利用接触角测量、红外光谱分析及脂肪酶固载率的测定,对玻璃纤维表面改性效果及表面官能团变化情况进行了研究。结果表明,玻璃纤维偶联剂改性制备的固定化载体表面润湿性能明显改善,对脂肪酶的固载率明显提高,硅烷偶联剂种类、浓度及浸渍时间对玻璃纤维表面性能都有不同程度影响,当偶联剂体积分数为3%、浸渍时间为10min时,改性效果在本实验条件下最明显。     

聚偏氟乙烯中空纤维表面化学改性

对聚偏氟乙烯中空纤维进行了表面化学处理,在膜表面分别引入了双键、羟基和两种磺酸镇团,比较了几种表面改性对膜性能和表面亲水性的影响．结果表明,磺酸基团的引入使膜表面亲水性有很大提高．     

丙烯酸在碳纤维表面的电聚合改性

为了提高碳纤维与树脂基体之间的粘结性能,采用循环伏安法,以丙烯酸为聚合单体对碳纤维进行了电聚合改性.利用傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜研究了改性前后碳纤维表面的结构变化,并利用电脑伺服控制材料试验机对复合材料进行了力学性能测试.结果表明:当丙烯酸浓度为0.3 mol/L、循环次数为10次时,碳纤维的改性效果最佳;改性后的碳纤维在红外光谱的2 680 cm-1附近出现了—OH特征吸收峰;复合材料的层间剪切强度由10.50 MPa增加到了23.44 MPa,提高了123.21%;改性后碳纤维表面出现了圆片状丙烯酸聚合物层,且可与环氧树脂基体紧密结合.     

阳离子改性共聚酯纤维结构与性能的研究

采用常规力学测试、X光衍射、DMA、DSC及SEM对高温高压型阳离子染料可染共聚酯(CDP)及常温沸染型阳离子染料可染共聚酯(ECDP)纤维的结构及性能进行系统研究,并与常规PET纤维做比较.结果表明:与PET相比,CDP及ECDP纤维的初始模量下降,断裂伸长率增加,并且纤维的衍射峰位置未发生变化,改性共聚酯的组分存在于无定形区.从DMA谱图中发现,与PET相似,CDP及ECDP初生纤维也存在两个α内耗峰,并且在后续加工过程中,其Tg(L)峰钝化、消失,而Tg(U)峰温、峰宽进一步降低;其中,ECDP纤维的Tg较低,(tanδ)max较高,更有利于提高纤维的上染率.在DSC谱图中,CDP及ECDP成品纤维的熔程较宽,熔点及结晶度均小于常规PET纤维.SEM观察发现,无油ECDP纤维的表面较PET纤维粗糙,说明第三及第四单体的加入对纤维表面造成了一定影响,需使用ECDP专用油剂才可保证纤维生产的顺利进行.     

酸性KMnO_4条件下芳纶纤维的表面改性研究

利用KMnO4在酸性的环境中具有氧化性的特性对芳纶纤维进行表面改性研究,分析其表面形貌、强力以及拉伸性能的变化;采用扫描电子显微镜观察处理前后芳纶纤维的表面形态特征;以夹角余弦幅度法确定权重;利用模糊正交法的理论与方法处理试验数据,得出模糊综合评价值.从而得出最佳实验指标为:硫酸质量分数10%,KMnO4质量浓度5 g/L,处理温度为30℃,处理时间35 min.     

芦苇的均相酯化改性及其在PE中的应用

以乙酰氯为酯化剂,在自制的离子液体1-乙烯基-3-羟乙基咪唑氯盐中对芦苇纤维进行均相酯化改性;制备了聚乙烯/芦苇纤维(P/R)和聚乙烯/酯化芦苇纤维(P/ER)两种复合材料;考察了芦苇纤维用量及酯化改性对复合材料力学性能、加工性能及微观形貌的影响。结果表明,芦苇纤维和均相酯化芦苇纤维质量分数均为30%时,两种复合材料的综合性能较优。其中,添加均相酯化改性芦苇纤维的P/ER复合材料不仅较P/R复合材料的冲击强度提高了61.0%,而且均相酯化改性芦苇纤维对PE的抗拉强度、弯曲强度和弹性模量无不良影响。均相酯化改性芦苇纤维能够改善P/ER复合材料的加工流动性能,使其熔体流动速率提高了31.4%。均相酯化改性能够促进芦苇纤维在聚乙烯中的分散,提高其与聚乙烯基体树脂的界面相容性。     

聚乙烯中空纤维膜紫外光接枝改性研究

采用紫外光接枝聚合对聚乙烯中空纤维膜表面进行接枝改性,利用红外光谱鉴定了接枝产物,接枝率随辐照时间延长而增加,随引发剂浓度和单体浓度增加先上升而后下降;纯水通量随着接枝率增加先上升,当接枝率达到17%左右后,纯水通量随接枝率增加而下降.     

苹果膳食纤维的挤压改性

以苹果渣中提取的粗膳食纤维为原料,利用单螺杆挤压机进行挤压改性,以提高其中水溶性膳食纤维(SDF)含量.结果表明,经挤压改性后,苹果膳食纤维中的SDF含量显著提高.最佳挤压工艺条件为:加水量40%,螺杆转速780r/min,物料粒度20目,此条件下得到SDF的含量为24.0%.试验研究了改性前后苹果膳食纤维水合性质的变化,结果表明,与原料相比,改性苹果膳食纤维的持水力、结合水力和膨胀力都显著提高.