Ti-O-N表面肝素分子的共价固定及抗凝血性研究

利用磷酸化学吸附方法扩增Ti-O-N薄膜表面的羟基, 扩大与3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)化学反应的位点, 进而增加Ti-O-N薄膜表面固定的肝素量. 荧光染色法定性分析证明了APTES末端氨基的存在, 甲苯胺蓝法定量测定H₃PO₄处理后的Ti-O-N表面肝素浓度为6.6μg/cm². 体外血小板粘附实验表明, 经磷酸处理并固定肝素的Ti-O-N膜表面能够有效抑制血小板的粘附和变形, 具有良好的抗凝血性能. 这为制备无机材料的抗凝血表面构建提供了一个有效的技术手段.     

具有防污/抗菌功能的医用纳米凝胶表面涂层的研究进展

蛋白质、细菌等在生物医用材料表面的黏附,不仅会诱导身体产生炎症和血栓等,还会降低医用材料和设备的使用寿命。因此,赋予生物医用材料表面防污/抗菌性能成为国内外的研究热点。纳米凝胶所具有的高含水量、生物相容性、纳米尺度、结构可设计等良好的性能,使其成为很有应用前景的生物涂层材料。本文主要探讨了纳米凝胶作为防污/抗菌医用表面涂层,综述了纳米凝胶涂层在基材表面的构建方法,从防污和抗菌两方面讨论了纳米凝胶涂层的应用,并对存在问题和发展前景进行了展望。     

一种具有抗菌功能的食品级集装袋

本文介绍了一种具有抗菌功能的食品级集装袋,包括袋体、吊耳和加强底面,所述袋体顶部四角开设有铜环,所述铜环内贯穿设置有吊耳,所述袋体底端设置有加强底面,所述加强底面内设置有细铝丝,所述袋体内表层为聚丙烯基层,所述聚丙烯基层外表层设置有防火层,所述防火层外表层设置有抗菌层,所述防火层和聚丙烯基层之间设置有抗拉层。本技术可以有效防止袋体在吊运过程中受到吊耳破坏,抗拉伸、防火、抗菌效果良好,底面强度高,适合被广泛推广和使用。     

水溶性壳聚糖衍生物在壳聚糖膜表面的化学固定及抗凝血性能研究

合成了N-双取代亚甲基磷酸壳聚糖,并且对其进行了表征。通过戊二醛交联的方法将N- 双取代亚甲基磷酸壳聚糖固定在壳聚糖薄膜表面。对接枝前后膜表面的结构性能和血液相容性进行表征,结果显示N -双取代亚甲基磷酸壳聚糖被有效地固定在壳聚糖膜表面,并且能够有效地抑制血小板在壳聚糖膜表面的粘附。     

抗菌膜表面的构建:现状与挑战

总结国内外和本课题组在抗菌膜表面的构建、抗菌机理、应用前景等方面的研究进展和现状,探讨潜在的问题与挑战.     

具有键合功能热塑性聚氨酯的表面性能

通过反相气相色谱法(IGC),采用非极性和极性探针分子研究了新型热塑性聚氨酯弹性体(DTPU)的色散表面自由能和表面Lewis酸碱性质,并与传统的推进剂用热塑性聚氨酯粘合剂(BTPU)做了对比。结果表明,DTPU与BTPU的色散表面自由能较为接近,并且随着温度的升高而线性降低;DTPU的酸常数Ka和碱常数Kb分别为0.09和0.48,而BTPU的酸常数Ka和碱常数Kb分别为0.06和0.37,DTPU的酸性和表面总的酸碱作用能力较大,与推进剂中高能固体填料具有更好的相互作用。     

具有手性分离功能的MOCPs的构建

就手性在药物分离中的重要性及手性分离剂的分离机制进行了概述.以此为基础,对一类在手性分离领域有巨大发展潜力的功能材料--金属有机络合聚合物(MOCPs)在分子设计和合成方面的研究现状进行了综述.MOCPs优异的理化性能、孔结构特性和手性分离功能可通过其构建分子的选择和修饰进行设计,其手性结构可通过手性配体与非手性配体进行构建.MOCPs有望在手性分离,特别是在手性药物分离领域形成新的研究和应用的热点.     

SrTiO3双功能陶瓷的表面效应

通过压制、烧成不同厚度的瓷片,发现在一定的配方和工艺条件下,ＳｒＴｉＯ３双功能陶瓷的压敏电压Ｕ１０ｍＡ与瓷片厚度无关。对瓷片进行单向磨薄后测量表观电阻率,发现ＳｒＴｉＯ３双功能陶瓷表面效应。对本文试样,表面存在存度小于２０μｍ、电阻率大于１０＾６Ω·ｃｍ的高阻层,内部是电阻率小于１０Ω·ｃｍ的低电阻体。表面效应是导致ＳｒＴｉＯ３双功能陶瓷与ＺｎＯ压敏陶瓷导电行为不同的根本原因之一,它是由于热处理时     

“一步法”构建基于Zn2+的抗菌表面

不依赖于抗生素的抗菌表面是生物材料及器械设计领域的重要研究内容,可以避免耐药性细菌问题。现有材料表面抗菌策略仍然存在步骤较为繁琐、反应条件过于苛刻等不足,因此,本研究以多巴胺和硫酸锌(ZnSO₄)为原料,在常温、水相条件下采用“一步法”构建广谱性含锌聚多巴胺抗菌涂层(PDA@Zn)。水接触角、涂层厚度和X光电子能谱等结果证实PDA@Zn涂层成功构建。涂层中的锌以Zn²⁺的形式与PDA中邻苯二酚官能团配位结合;涂层的表面Zn²⁺密度可以通过改变ZnSO₄投料的浓度来调控。抗菌实验的结果表明ZnSO₄投料浓度为1 mg/m L时所构建的PDA@Zn涂层(PDA@Zn/1)具有优异的杀菌效果,对大肠杆菌和表皮葡萄球菌的抗菌率分别为99.7%和99.3%。体外细胞培养试验结果表明,PDA@Zn/1涂层上L929的24 h和72 h相对增殖率分别为63.63%及48.32%,具有一定的细胞毒性。该方法提供了一种高效、简单的表面抗菌策略,但该策略的生物相容性还有待进一步提升。     

基于双谐振环超表面的双波束天线

本文提出了一种基于双谐振环超表面的双波束天线.天线由两个相同的印刷偶极子贴片和超表面构成,超表面单元为双谐振环.该天线通过加载超表面实现了波束成形和波束偏转;同时,通过在偶极子贴片辐射臂旁边加入一排短路过孔,抑制了旁瓣,增加了波束的偏斜角度,还使天线的波束宽度变窄.另外,在基板上加载2×2的双谐振环阵列,提高了天线的增益.结果表明,天线谐振频率在3.5 GHz,-10 dB带宽为0.93 GHz,最大辐射波束指向(φ,θ)=(±155°, 90°),增益可达到8.02 dBi.     

类金刚石薄膜的抗凝血与抗菌性能研究综述

类金刚石薄膜(DLC)具有优良的摩擦性能和力学性能,也具有较好的耐腐蚀性、组织相容性和血液相容性,可被广泛应用于骨科、心血管和牙科等领域,是一种很有前途的生物医学材料。为了挖掘DLC在医用材料领域的应用潜力,学者们对DLC的抗凝血性能以及抗菌性能进行了大量研究,本文以此为出发点总结了DLC抗凝血与抗菌性能两方面的研究成果并分析了两种性能的影响因素。大量实验结论表明DLC有着较好的抗凝血性能,并且与其他医用材料对比其抗凝血效果也更佳。另外发现DLC抗菌能力并不突出,但可通过掺杂其他元素、改变工艺参数等措施使其成为较为理想的无机抗菌薄膜材料。两种性能的结合使DLC可能成为人体植入材料的表面镀层。本文最后结合DLC在医学材料各领域的应用现状指明了DLC研究中存在的问题,并提出了解决问题的一定见解,对DLC的医学应用也提出了展望。     

“共价”型全疏/滑移表面构建及膜蒸馏性能研究

由于孔隙润湿、矿物结垢或结构不稳定等引起的膜功能层失效问题是膜蒸馏(MD)技术的关键挑战,严重影响其长期运行稳定性.本文提出一种“全共价”接枝修饰的方法,制备具有优异MD性能的全疏/滑移膜蒸馏膜材料.具体而言,通过使用聚多巴胺型插层将纳米硅球共价键合在聚偏氟乙烯(PVDF)膜表面,并采用巯基-烯烃点击化学进行直接表面氟化改性.通过接触角测试,发现所制备的PDA/PVDF-C膜具有超高的静态水接触角(163.5°±0.9°)和极低的滚动角(5.6°±1.2°).在不同表面张力液体的侵蚀作用下,该膜均未出现膜孔的润湿现象,体现出优异的抗润湿性能.由于该膜表面特殊的全疏/滑移特性,该膜能够持久并稳定地处理含有表面活性剂的高盐卤水,延缓石膏垢的形成,运行性能显著优于商用疏水膜.该膜初始通量约为23.5 L/(m²·h),运行前后始终保持对盐高达99%的截留.本研究提供了一种新颖而有效的方法开发“全共价”型MD膜,该膜具有优异的抗润湿、抗无机结垢以及结构稳定性,可用于高盐废水的资源化处理.     

硅橡胶表面壳聚糖载铜凝胶涂层的制备及其抗菌功能

在硅橡胶表面制备一种具有抗感染功能的涂层—壳聚糖载铜凝胶涂层。为了克服硅橡胶的生物惰性,在其表面制备涂层,先用逐步化学接枝法对其表面进行活化预处理,然后化学接枝壳聚糖载铜凝胶涂层。对比浸泡前后涂层的形貌,研究了活化预处理对功能化涂层与硅橡胶基体之间结合性能的影响。结果表明,用化学接枝法可在硅橡胶表面生成丰富的活性官能团从而提高了功能化涂层与硅橡胶的结合强度。载铜功能化涂层使硅橡胶导管具有良好的抗菌功能。     

基于动态可逆非共价体系的自愈合水凝胶构建方法研究进展

材料的完整性是保证其呈现应有性能的前提,任何破损或缺陷都可能导致材料性能不能满足使用需求。在众多材料中,用作药物缓释载体、组织工程支架和功能器件涂层的水凝胶因其特殊的应用环境而对自我修复性能需求迫切。自愈合水凝胶在受到外界破坏后能自我修复以维持初始性能,保证了使用过程中材料的安全性和可靠性。因此,具有自愈合性能的新型功能材料是目前重要的研究方向。基于高分子链之间相互作用力形成的自愈合水凝胶分为两类:(1)通过动态共价键形成的水凝胶,包括双硫键、Diels-Alder环加成反应、亚胺键/席夫碱作用等;(2)通过范德华力或氢键等非共价键作用,即物理交联形成的水凝胶,包括氢键作用、主体-客体之间力的作用、聚阴阳离子间的相互作用、金属配体的相互作用、疏水缔合等。由于共价键的稳定性,大多数共价键交联所形成的水凝胶稳定存在并表现出良好的力学性能。然而,这些水凝胶存在对外界刺激反应性低、制造之后不能被重塑、受到破坏之后不能自我修复等局限性,因此发展基于动态共价键或物理交联的自愈合水凝胶已成趋势。自愈合水凝胶不仅具有水凝胶独特的溶胀性能、极高的含水量、良好的生物组织相似性,而且具有自我修复断层的能力,可用于组织工程、伤口敷料、药物缓释、生物传感等生物医学研究领域,可有效延长材料的使用寿命,具有极好的应用前景。本文介绍了近年来基于动态可逆非共价体系构建自愈合水凝胶的研究进展,按照不同的愈合机理对自愈合水凝胶进行分类,分别讨论了基于氢键、可逆金属配位作用、疏水缔合以及多种作用力相结合等作用机理构建自愈合水凝胶的方法和应用进展,分析了基于动态可逆非共价构建自愈合水凝胶可能面临的问题,并对其发展前景进行了展望,以期指导此类水凝胶的设计、制备与应用。     

双功能过渡金属化合物的构建与应用

氢能作为一种清洁能源,通过不可储存的可再生资源发电催化水分解制氢,被认为是解决能源和环境危机最有前景的技术之一。电解水反应必须使用高效催化剂降低析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的过电势,因此开发高效、廉价的HER-OER双功能催化剂具有简化整体系统和降低成本的优势。综述报道了近3年HER-OER双功能催化剂的最新发展,对几种主要类型的双功能全电解水催化剂的合成、催化活性、稳定性及增强活性的方法进行了详细讨论,并对双功能催化剂面临的挑战和发展方向进行了展望。     

等离子体处理高密度聚乙烯表面形态的研究

应用扫描电镜研究了经不同等离子体条件处理的高密度聚乙烯表面形态的变化。结果表明随处理功率增大、处理时间增长和处理压力增高,表面刻蚀随之加深,刻蚀由非晶区向晶区发展,刻蚀条纹渐趋明显,表面粗糙度增加。不同处理气体的作用顺序是氧气>空气≈氩气>氮气。     

基于三氯生医用缝合线表面抗菌涂层的制备及性能

利用聚多巴胺可在多种不同材料的表面结合其他分子的特性,将具有杀菌作用的三氯生分子有效地固载于医用缝合线表面形成抗菌涂层。研究结果显示,涂层使表面三氯生可有效地固载于医用缝合线表面,并缓慢释放。金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抗菌实验显示,有抗菌涂层的缝合线表面具有显著的抗菌效应。该种涂层制备方法及涂层有望广泛应用于不同类型的医用缝合线的表面作抗菌处理。     

一种同时具有声波调向和衰减功能的声学超表面

在具有声波调向功能的分层介质声学超表面中引入刚性结构,基于等效介质理论,用卷曲迷宫替代不同介质,设计出在空气中同时实现调向和声衰减的声学超表面,调向范围从30°到50°,声衰减超过40%;结合分层介质理论和等效介质理论,设计一种基于卷曲迷宫的任意水下声学超表面结构,并通过理论计算和仿真分析验证该结构的效果,研究可用于设计同时具有低频、可调向、声衰减的刚性水下声学超表面。     

医用导尿管的表面抗菌改性研究

将纳米SiO2作为抗菌剂载体，制备出一种新型栽银锌纳米SiO2抗菌剂，再对其用硅烷偶联剂KH-550处理。采用紫外光辐射法对医用导尿管进行表面活化，制备得表面接枝载银锌纳米SiO2抗菌剂的抗菌导尿管。IR、抑菌环实验结果表明，抗菌剂以化学价键的形式接枝到导尿管表面，制得的抗茵导尿管对大肠杆菌有明显的抑菌作用．     

具有隔、吸振双功能减振装置的设计与试验

人们长期以来习惯于把隔振与吸振分割开来,把隔振器和吸振器当成两种不同的振动控制装置分开使用。尽管隔振器能够隔离大部分的振动传递,但是某些机械设备的残余振动仍旧明显。基于现有隔振台座以及橡胶动力吸振器提出一种新的具有隔、吸振双功能的减振装置。在台座内部预制空腔,在空腔底部中央位置预埋支撑杆,在支撑杆上安装橡胶动力吸振器,橡胶动力吸振器不与动力设备发生空间冲突。实验结果表明:当激振频率在吸振器固有频率附近一定范围内漂移时,安装吸振器工况与未安装吸振器工况相比,减振装置的减振效果均有所提高,而且越接近固有频率时减振效果越明显,该减振装置值得尝试。