透明质酸-明胶-纳米羟基磷灰石仿生骨支架的制备及成骨活性研究

采用冷冻干燥与化学接枝法制备了一种新型透明质酸(HA)-明胶(G)-纳米羟基磷灰石(nHAP)多孔复合支架,通过材料的物理表征和细胞培养实验考察了复合支架的生物相容性及成骨诱导能力。其中,利用扫描电镜(SEM)观察复合支架的表观形貌及支架上成骨前体细胞(MC3T3-E1)的生长状态,采用衰减全反射-傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)检测支架成分,同时,对复合支架的物理参数进行表征,利用碱性磷酸酶(ALP)显色法检测复合支架的成骨诱导能力。结果显示,复合支架具备与骨组织相似的物理性能,MC3T3-E1细胞在支架上具有良好的黏附、增殖能力;扫描电镜图片显示,细胞在支架表面及孔隙内部长势良好,大多数细胞能贯穿整个支架生长并伸出伪足使支架与细胞相互连接形成网状结构;成骨诱导培养基和复合支架协同作用,明显提高了MC3T3-E1细胞的骨分化能力。因此,HA-G-nHAP复合支架可作为骨组织工程支架材料,并应用于组织再生和功能重建。     

靶向载药PLA复合微泡超声造影剂的制备

目的制备一种基于生物材料氧化石墨烯(GO)靶向性和载药性的聚乳酸(PLA)复合微泡超声造影剂,并对其理化特性和体外超声显影效果进行研究。方法采用复乳化-溶剂挥发法制备靶向载阿霉素PLA复合微泡超声造影剂(FA-DOX/GO-DOX/PLA)。对复合微泡外观形态、粒径、电位和复合微泡中DOX和GO的负载率进行表征。使用多普勒彩色超声仪观察复合微泡的超声显影效果。结果所制备靶向载药PLA复合微泡呈规则圆整的球形,粒径分布集中,平均粒度为600 nm左右,Zeta电位为(-37.5±10.0)m V,复合微泡中DOX负载率为7.42%、GO负载率为19.56%,复合微泡超声造影功能显著。结论制备的靶向载药PLA复合微泡粒径均匀、载药率较高、稳定性较好,超声显影效果理想。     

壳聚糖对聚乳酸/竹纤维复合材料的性能影响

以聚乳酸(PLA)为基体材料,竹纤维(BF)为增强材料,乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)为增塑剂,壳聚糖(CS)为填充剂,采用注塑工艺制备了PLA/BF/CS复合材料。探讨了PLA/BF/CS复合材料的相容性、热性能、力学性能和吸水性,结果表明:少量CS有利于提高复合材料之间的界面相容性,当CS含量超过10%时,相容性变差;随CS含量的增加,PLA/BF/CS复合材料的热分解温度发生前移,热稳定性变差;少量的CS对PLA/BF/CS复合材料的拉伸强度略有增强而对韧性则有减弱作用;当CS含量超过10%时,拉伸强度显著变差而韧性却得到较好的改善;复合材料的吸水率则随着CS含量的增加呈现上升趋势。     

PEG@Gd2O3:Tb复合中空纳米粒子的合成及其药物缓释性能

以稀土硝酸盐-乙二醇-硝酸混合溶液为前驱体,通过一步水热法合成无机/有机复合中空纳米粒子PEG@Gd2O3:Tb,对样品进行了表征,研究了其药物缓释性能. 结果表明,所得纳米粒子具有无机/有机复合中空结构,直径约200 nm,球壁厚度约20 nm,经800℃高温处理后为立方相的Gd2O3. 载药后的杂化中空纳米粒子比纯Gd2O3的释药速率更低,药物持续释放时间可达24 h,载药量为261.5 mg/g. 复合中空纳米粒子综合了无机纳米粒子的刚性和有机物质的韧性及生物相容性,拓展了空心球的潜在应用价值,在载药方面具有应用潜力.     

静电纺载药PCL/PU高取向纳米纤维的制备及其性能研究

近年来，生物相容性纳米复合材料在药物释放等生物医学领域的应用越来越受到人们的关注。制备了PCL与聚氨酯（PU）复合的高取向载药纳米纤维，以改善高聚物纳米纤维在药物缓释、生物组织培养中的性能，扩大应用市场，为复合纤维膜在药物的控制释放方面的应用提供依据。     

GO/CaCO_3复合材料的制备及其药物缓释性能

以经氨基修饰的CaCO_3(CaCO_3-NH_2)和氧化石墨烯(GO)为反应物制备了复合材料(GO/CaCO_3-NH_2)。通过透射电镜(TEM)和傅里叶红外(FT-IR)对材料进行表征,发现GO成功地包裹在CaCO_3的表面,二者通过静电作用结合。对GO/CaCO_3-NH_2复合材料进行了药物布洛芬的载药和缓释性能的研究,结果表明:与CaCO_3相比,GO/CaCO_3-NH_2复合材料具有更高的载药量和更好的缓释性能。载药量从19.56%增加到39.70%,药物连续释药72 h时累积释放量达到53.49%,明显延长了药物作用时间。当质量浓度为75μg/m L时,复合材料的细胞增值率降至73%。GO/CaCO_3-NH_2复合材料在药物缓释体系中有潜在应用。     

聚乳酸/纳米Fe3O4载多柔比星缓释剂的研究

采用乳化-溶剂挥发法,使用医药级可生物降解高分子材料聚乳酸为载体,在其中加入医药级多柔比星与纳米Fe_3O_4,制备了聚乳酸/纳米Fe_3O_4载多柔比星缓释微球,并通过正交实验确定最佳工艺条件。确定最佳工艺条件为多柔比星用量40mg、PLA浓度0.05mg·m L~(-1)、乳化温度20℃、吐温80用量0.5g。结果表明,制备的聚乳酸/纳米Fe_3O_4载多柔比星缓释微球释药百分数随时间平缓增加、释药时间延长,说明包覆效果增加,可使药物缓慢释放,药效温和而持久,缓释微球在外加电场时具有强磁性能。     

聚乳酸／功能化石墨烯纳米复合薄膜的制备与性能

以十八烷基胺修饰氧化石墨烯(GO–ODA)为纳米填料,通过溶液铸膜法制备了聚乳酸(PLA)／GO–ODA纳米复合薄膜。用傅立叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对GO–ODA及纳米复合薄膜的化学结构及形貌进行了表征,并对纳米复合薄膜的拉伸性能、热稳定性和透氧率进行了测试。结果表明,GO–ODA与PLA具有良好的相容性,可均匀分散于PLA基体中,对PLA膜起到增韧增强的效果,同时GO–ODA的加入使PLA的热稳定性和氧气阻隔性均有所提高。     

聚乳酸/氧化石墨烯复合膜的制备及生物相容性研究

通过非溶剂诱导相分离技术制备聚乳酸/氧化石墨烯复合膜(PLA/GO),探究GO的含量对PLA膜孔隙率、亲水性和生物相容性的影响。通过SEM分析和XRD测试,证实GO成功加入PLA基体。相比于PLA膜,当GO掺杂含量为0.25%时,复合膜的拉伸强度为34 MPa;膜水接触角达到最小值为68.5°,水通量达到最大值为340.5 L/(m2·h),APTT值为88 s,PT值约为23.5 s,表明复合膜具有较好的抗凝血性能。     

细菌纤维素/聚乳酸复合膜制备及性能

以聚乳酸(PLA)为原料,利用细菌纤维素(BC)生产菌株发酵制得BC/PLA复合膜。通过对BC/PLA复合膜制备过程中发酵时间、纺膜速率、PLA溶液用量等因素的考察,以BC/PLA复合膜载药率为指标,进行了BC/PLA复合膜制备工艺的优化;利用FTIR、TG、拉力实验、XRD及SEM对BC、PLA及BC/PLA复合膜化学基团、热性能、力学性能、结晶度及表面形貌进行了分析;对BC/PLA复合膜载药及释药过程进行了研究。结果表明,PLA溶液用量对BC/PLA复合膜载药率影响较小,BC/PLA复合膜最优制备工艺为:纺膜速率0.15 mm/s,发酵时间36h,所制备BC/PLA复合膜在15mg/L双氯芬酸钾药液中最大载药率为2.51mg/g。FTIR、TG、拉力实验、XRD及SEM结果表明,BC与PLA可以成功复合,从而改善PLA的热性能及力学性能,所制备BC/PLA复合膜具有三维网状多孔结构。载药BC/PLA复合膜药物释放过程符合一级释放动力学模型。     

SF/COL/PLCL静电纺丝三维纳米纤维支架与人脐带血间充质干细胞的细胞相容性研究

目的研究SF/COL/PLCL静电纺丝三维纳米纤维支架与人脐带血(human umbilical cord blood,hUCB)间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)的细胞相容性。方法分离、培养hUCBMSCs,并进行传代,取第3代hUCBMSCs,茜素红染色和Von Kossa染色检测其体外诱导成骨分化的能力;流式细胞术检测其表面相关抗原的表达。制备SF/COL/PLCL静电纺丝三维纳米纤维支架,扫描电镜观察其形貌表征,并检测其力学性能。将hUCBMSCs接种于静电纺丝三维纳米纤维支架上,观察细胞在支架上的生长及增殖情况。结果 hUCBMSCs具有成骨诱导分化能力,其表达CD44、CD29、CD90和CD105,不表达CD45和CD34。SF/COL/PLCL复合纳米纤维的纤维形貌良好,随着PLCL含量的增加,纤维的直径和力学性能均逐渐增加。hUCBMSCs能够在三维纳米纤维支架上很好地黏附,并相互连接向周围扩展,三维纳米纤维支架能很好地促进细胞黏附和增殖,与常规培养的细胞相比,差异有统计学意义(P0.05或P0.01),当SF/COL与PLCL的质量比为30∶70时,最有利于细胞的生长。结论 hUCBMSCs能够在SF/COL/PLCL静电纺丝纳米纤维支架上生长、增殖,这种支架材料具有良好的力学性能及细胞相容性,有望成为一种新型组织工程支架材料。     

明胶/磷酸三钙/鹿茸多肽复合材料的制备、表征及生物学评价

采用反相乳液法成功制备明胶/磷酸三钙/鹿茸多肽(Gel/TCP/Ant)三元复合微球,并采用戊二醛交联剂进行交联,采用光镜、电镜、XRD、SELDI-TOF-MS等方法对该复合材料的结构和成份进行了表征,通过将材料与MC3T3-E1细胞共培养证实该材料无细胞毒性,通过碱性磷酸酶实验证实该复合材料具有一定的促骨生长活性。     

近红外光响应聚乳酸薄膜的制备及其性能研究

采用了层层自主装沉积技术制备了具有近红外光响应的聚乳酸/硫酸软骨素/金(PLA/CS/Au)薄膜,并研究了纳米金在PLA/CS表面的分布情况及激光功率对PLA/CS/Au薄膜的影响。FTIR光谱证实了PLA/CS的成功合成。TG分析中,PLA/CS/Au薄膜中纳米金的含量大致在5%,验证了PLA/CS/Au薄膜的成功合成。TEM表明纳米金仅存在于PLA/CS薄膜表面,而且纳米金对PLA/CS薄膜具有稳定的附着性。近红外光响应测试表明,可以通过调节激光功率对PLA/CS/Au薄膜进行激光活化以释放或去除薄膜的上涂层,并且随着激光功率的升高,纳米金对薄膜的破坏程度也随之提高。     

TiO2/GO/EP复合涂层的光电化学防腐蚀性能研究

通过水热法合成TiO₂/GO复合纳米材料，在Q235碳钢表面制备了一系列TiO₂/GO/EP复合涂层，并对复合材料进行结构表征，探究不同含量GO对复合涂层光电化学防腐性能的影响。结果表明：TiO₂/GO纳米复合材料在紫外光和可见光区域吸收强度有明显提升；不同配比的TiO₂/GO/EP复合涂层都具有光电响应和光致阴极保护效果，其中，TiO₂/GO/EP-3复合涂层的光电响应最明显，光电流密度为0.003 8 A/cm²，光电压降至-681 mV。在环氧树脂中添加纳米复合粒子后涂层的耐水性、耐碱性更优，耐酸性有所改善，硬度和附着力明显增大，可对Q235碳钢基体提供良好的涂层屏蔽保护和半导体光生阴极保护作用。     

聚乙二醇对聚乳酸/淀粉纳米晶复合材料性能的影响

以聚乳酸（PLA）和淀粉纳米晶（SNC）为主要原料,聚乙二醇（PEG）为增塑剂,采用溶剂蒸发法制备PLA/SNC和PLA/SNC/PEG复合材料,通过差示扫描量热仪（DSC）、热台偏光显微镜（PLM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等研究了PEG对复合材料结晶行为、力学性能及界面相容性的影响。结果表明,PEG能够与SNC协同促进PLA结晶,使PLA/SNC/PEG复合材料的结晶速率明显提高;PEG的添加未改变PLA/SNC复合材料的结晶结构;随着PEG含量的增加,PLA/4%（质量分数,下同）SNC复合材料的拉伸强度先升高后下降,断裂伸长率不断提高;当PEG含量为2%时,PLA/4%SNC/2%PEG复合材料的力学性能最佳,拉伸强度为47.86 MPa,断裂伸长率为10.20%,PLA与SNC间界面相容性得到改善。     

静电纺PLA/丝素-明胶复合纤维膜的性能研究

通过静电纺丝先制备聚乳酸(PLA)纤维膜,在PLA纤维膜上分别喷射不同比例的丝素-明胶纺丝液制得PLA/丝素-明胶复合纤维膜,对复合纤维膜的溶解性能、尺寸稳定性、力学性能及生物性能进行表征。结果表明:与丝素-明胶纤维膜相比,PLA/丝素-明胶复合纤维膜的溶失率明显下降,尺寸稳定性及柔软性得到改善,且经甲醇处理后,复合纤维膜的力学性能提高。将制备的复合纤维膜进行小鼠胚胎细胞(3T3)培养实验,3T3在PLA/丝素-明胶复合纤维膜上能更好地粘附、伸展和繁殖。     

海藻酸钠/羟基磷灰石一体化复合支架的制备

采用高碘酸钠对海藻酸钠(SA)进行氧化得到氧化海藻酸钠(OSA),以丁二酸酐对壳聚糖(SC)进行接枝改性得到N–琥珀酰壳聚糖(NSC),并与OSA发生Schiff碱反应生成水凝胶。采用水热合成法制备了微米级、纳米级羟基磷灰石并进行相应表征,并与OSA、SA制备复合水凝胶。利用静电纺丝技术制备了聚ε–己内酯/聚乙二醇细胞分隔膜并表征其形貌特征。采用乳化剂交联法,制备了SA竖直贯通多孔支架并研究了SA浓度、复合纳米羟基磷灰石对支架的影响。通过模块化构建,制备出多层一体化组织工程支架,将各组分材料与人皮肤成纤维细胞共培养以考察支架的生物相容性,采用吖啶橙荧光染色法观察细胞生长情况,细胞增殖定量检测采用CCK–8表征。     

GO/Ag纳米复合颗粒的制备及其抗菌性能的研究

采用了改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并使用绿色环保的还原剂葡萄糖还原银氨溶液中的银氨离子,在没有分散剂的情况下,制备了氧化石墨烯/银纳米复合颗粒(GO/Ag)材料。各项材料学表征表明,制备的GO/Ag纳米复合颗粒中的银纳米粒子在GO片层中分布均匀,没有出现团聚的现象,粒径几乎均一,为40 nm左右。在以金黄色葡萄球菌为模型的抗菌实验中发现,GO/Ag纳米复合颗粒具有很强的杀菌效果,且对金黄色葡萄球菌的抑制性要明显强于GO。     

Fe_3O_4/MOFs/GO杂化材料的合成及载药性能的研究

采用杂化合成的方法,合成了Fe3O4/MOFs/GO杂化材料,并通过表征证实了其结构。分别考察了Fe3O4/MOFs和Fe3O4/MOFs/GO中GO含量及GO含量相同时,包裹次数对杂化材料载药性性能的影响。结果表明:GO含量越高,载药量越高;GO含量相同时,包裹次数越多,载药量越高,药物缓释效果越好。     

聚乳酸/纳米载银磷酸锆熔纺纤维制备及性能

利用双螺杆挤出机将聚乳酸(PLA)切片和纳米载银磷酸锆颗粒共混制备纳米载银磷酸锆质量分数为20%的PLA母粒。将母粒和纯PLA切片按照不同比例共混熔纺制备PLA/纳米载银磷酸锆共混纤维。研究了共混纤维的制备方法,运用扫描电子显微镜观察了纤维束外部形貌,测试了纤维的力学及抗菌性能。结果表明,纳米载银磷酸锆在纤维中有少量凝聚,总体分散均匀;随着纳米载银磷酸含量提升,纤维断裂强度先增大后降低,同时纤维的抗菌性不断增加。当载银磷酸锆含量达到1.5%时,纤维的断裂强度最大为0.85 c N/dtex,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌率达99.9%。