增容剂甲基丙烯酸丁酯接枝聚丙烯的研究

以甲基丙烯酸丁酯(BMA)为接枝单体,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,采用固相接枝技术对聚丙烯(PP)进行改性,制备了BMA接枝PP(PP-g-BMA)。研究了接枝反应工艺条件对接枝率的影响,采用傅立叶变换红外光谱表征与分析了PP-g-BMA,并对PP-g-BMA在PP/聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混物中的增容作用进行了验证。结果表明,当反应温度为130℃、引发剂的质量分数为6%、单体BMA质量分数为10%,接枝反应3 h,成功制得了接枝率为3.75%PP-g-BMA;PP-g-BMA可明显改善PP/PET共混物的界面相容性,相对于PP-g-BMH,其增容的PP/PET共混物的力学性能和加工流变性能更好。     

界面立构复合诱导聚乳酸/弹性体复合材料的超韧化及快速结晶

为了提高聚乳酸(PLA)的韧性和结晶速率,笔者对环氧化乙烯-醋酸乙烯酯弹性体(EVMG)接枝右旋聚乳酸(PDLA)并与左旋聚乳酸(PLLA)基体熔融共混,制备复合材料。结果表明:接枝的PDLA与PLLA基体在相界面原位形成了立构复合晶体,显著提高了弹性体与基体之间的界面作用力,从而赋予共混物优异的韧性,使PLLA的缺口冲击强度由1.1 kJ/m~2提高至68.7 kJ/m~2。同时,立构复合晶体还显著提高了PLLA基体的结晶速率,使PLLA在120℃条件下的半结晶时间缩短了81%。     

大鼠成骨细胞在聚乳酸、马来酸酐改性聚乳酸表面的粘附性能研究

采用微管吸吮装置对大鼠成骨细胞,在聚乳酸和马来酸酐改性聚乳酸材料表面的粘附性能进行了研究.目的是评价材料的粘附性能和改性方法,并筛选材料.研究表明：与玻璃材料相比,成骨细胞在聚乳酸表面的粘附力更大,经化学结构改性后,聚乳酸对成骨细胞24 h的粘附性能提高了近2倍.成骨细胞在改性聚乳酸材料表面的24 h组的粘附力是15 min组的1.3倍（测量时间为3 h）,而在聚乳酸上则差别不明显.实验证实,改性聚乳酸是一种更利于成骨细胞粘附的支撑材料,采用的改性方法可行.     

三乙酸甘油酯对PLA/PBAT共混体系性能影响

利用转矩流变仪将聚乳酸(PLA)、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯(PBAT)和三乙酸甘油酯(GTA)熔融共混,利用差示扫描量热仪(DSC)、动态热机械分析仪(DMA)、万能材料试验机、冲击试验机、扫描电子显微镜(SEM)对共混物的热力学性能、力学性能以及微观形态结构进行测试和表征。实验发现,加入GTA后共混物的两相玻璃化转变温度呈相互靠近趋势,冷结晶温度和熔融温度都降低。当GTA加入量为3份时,共混物中分散相粒径减小,PLA/PBAT/GTA(80/20/3)组分的断裂伸长率得到明显提升,增加了2.6倍,由未加入GTA时的17.7%增长到64.1%。     

静电纺丝制备担载神经生长因子的聚乳酸纤维的工艺研究

目的:研究担载神经生长因子(NGF)的聚乳酸纤维乳液法静电纺丝的制备工艺,从电压、溶液浓度等工艺条件进行探索,通过扫描电镜对纤维的形态结构进行观察,旨在找到最佳纺丝制备条件,并观察该条件下纤维的体外释放行为和细胞活性。方法:将NGF水溶液分散于聚乳酸(PLLA)溶液中,通过W/O乳液法制备静电纺丝纤维。分别从电压8 k V、10 k V、12 k V,浓度梯度90mg/m L、100 mg/m L、110 mg/m L进行静电纺丝纤维的制备,对纤维的形态等进行表征。使用ELISA对NGF体外释放动力学进行检测,用Alamer Blue试剂考察纤维释放液对于PC12悬浮细胞增殖的影响。结果:浓度和电压对电纺纤维制备影响很大。当浓度过大时,易堵塞纺丝喷头且纤维弯曲,过小时纤维粗细差异较大。电压过大或过小时纤维弯曲情况严重,甚至出现缠绕现象。当浓度为100 mg/m L,电压为10 k V时制备的乳液法静电纺丝聚乳酸纤维直径粗细均匀,具有较好形态。在该条件下的制备的纤维NGF体外有效释放13天,释放液可以促进PC12细胞的增殖。结论:担载NGF的聚乳酸纤维乳液法最佳静电纺丝制备条件为:PLLA溶液浓度100 mg/m L、电压10 k V,该条件下制备的担载NGF的聚乳酸纤维体外释放可累计释放13天,其释放液可有效促进PC12细胞的增殖,为进一步研究担载NGF的聚乳酸纤维导管奠定了一定的工艺基础。     

Zn-Fe LDHs改性石英砂生物膜体系对BDE-47的去除效果与机理

文章以四溴联苯醚(BDE-47)为目标污染物, 利用共沉淀法制备Zn-Fe LDHs覆膜改性石英砂基质, 在好氧、厌氧及两者交替条件下, 研究腐败希瓦氏菌CN32(Shewanella putrefaciens CN32) 在LDHs改性基质上生物膜形成过程及其对培养液中BDE-47的去除效果; 通过监测反应体系中Fe2+和H₂O₂浓度变化探讨BDE-47的生物及非生物去除机制。结果表明, LDHs改性不影响石英砂基质表面生物膜的形成, 但在好氧条件下, Zn-Fe LDHs石英砂改性基质对CN32电子传递链活性存在一定抑制作用, 而在厌氧条件下, LDHs改性会影响基质生物膜胞外聚合物(EPS)组成特性, 使多糖占比升高。无论在好氧还是厌氧条件下, 基质生物膜反应体系中EPS总浓度均显著高于纯菌CN32体系; 且在好氧与交替条件下, 基质生物膜的形成均显著提高反应体系中BDE-47的去除效果(约25%)。在交替条件下, 前3次循环(72h内)BDE-47的去除以基质吸附为主; 72h后, 生物膜吸附与生物降解共同发挥作用, 且LDHs改性基质在后期上升潜力更大。研究报道了LDHs改性基质生物膜形成特性及其对水相中PBDEs去除的潜力, 为强化人工湿地中PBDEs生物降解提供新思路。     

生物降解材料聚乳酸的研究进展

介绍了可生物降解材料聚乳酸的合成、改性、应用以及聚乳酸生物降解性的研究进展,进行了较详细地综述和总结,并对聚乳酸的发展前景进行了展望。     

NBR改性PVC的应用

采用粉末丁腈橡胶(NBR-26)对PVC进行共混改性。研究了PVC聚合度,NBR-26用量,挤出塑化温度等对NBR/PVC力学性能的影响。并采用扫描电镜研究了NBR-26与PVC的相容性,结果表明,NBR-26与PVC SG-5相容性较好,当NBR-26用量20%~30%,挤出温度130/150/165℃,能提高PVC的韧性。比较自制的PVC光纤紧套材料与进口光纤紧套材料的性能相当。     

新型共聚物淀粉接技聚乳酸的制备及其表征

采用原位熔融共聚法,以淀粉和乳酸为原料,制备改性淀粉聚乳酸接枝共聚物,对共聚反应机理进行初步探讨.结果表明,淀粉经PEG-400和马来酸酐增塑改性处理反应活性增强,与乳酸反应生成的淀粉聚乳酸接枝共聚物分子量Mw为6.921×10~4,Mn为4.789×10~4,分子量分布Mw/Mn为1.445.共聚物在PBS缓冲溶液中进行降解测试,结果为6天后质量损失一半.     

柠檬酸改性USY催化纤维素合成乙酰丙酸乙酯

以0.2mol/L浓度的柠檬酸对超稳Y型(USY)分子筛进行脱铝改性,并对改性获得的脱铝超稳Y型分子筛(DUSY)催化纤维素合成乙酰丙酸乙酯(EL)进行试验研究。利用X线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、比表面积测试(BET)、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)等对改性前后的USY进行表征。结果显示:柠檬酸改性能够丰富USY的多孔结构,增强Lewiss(L)酸位,提高催化纤维素合成EL的能力。此外,优化了DUSY催化纤维素合成EL的工艺条件,在纤维素加入量0.6 g、DUSY用量0.3 g、反应温度220℃、反应时间3 h的条件下,EL的产率达到36.1%,且DUSY可重复使用。进一步对DUSY催化不同碳水化合物合成EL进行比较,发现果糖、葡萄糖、蔗糖和菊糖转化合成的EL产率分别为50.7%、41.0%、47.9%和42.9%。     

干湿纺聚乳酸／壳聚糖纤维交织织物作为细胞体外培养载体的实验观察

在体外培养的条件下观察干湿纺聚乳酸/壳聚糖纤维交织织物与成骨细胞的相容性,探讨其作为人工胸壁支架材料和人工骨支架材料的可行性。将hFOB1.19人SV40转染的成骨细胞与干湿纺聚乳酸/壳聚糖纤维交织织物体外联合培养。用扫描电镜对体外联合培养早期细胞的形态学进行观察。结果表明,成骨细胞与干湿纺聚乳酸/壳聚糖交织织物间黏附良好,具有良好的相容性,干湿纺聚乳酸/壳聚糖纤维交织织物有可能成为一种理想的可用于修复胸壁缺损和骨缺损的成骨细胞载体。     

g-HA/PLA复合材料的细胞反应和血液相容性研究

将表面改性后的羟基磷灰石颗粒同聚乳酸复合得到新型复合材料可望用于骨替代领域, 本文旨在研究此种复合材料的血液相容性和细胞反应. 将L-乳酸低聚物接枝到羟基磷灰石表面, 得到接枝羟基磷灰石颗粒. 之后, 将g-HA颗粒同PLA进行共混获得g-HA/PLA复合材料. 先前研究表明, 由于提高了聚合物基体和HA颗粒之间的界面黏附力, 这些材料的拉伸性能得到了明显提高. 为进一步考察这些材料在骨修复及其他整形外科方面的潜在应用, 进行了一系列体内和体外实验来测试其细胞反应及血液相容性. 体外实验表明, g-HA/PLA复合材料有利于L-929细胞的生长. 复合材料的溶血率低于纯PLA. 皮下植入实验表明, g-HA/PLA复合材料的软组织反应比较合适. 以上结果提示, g-HA/PLA复合材料是一种安全的材料, 有望用于组织工程研究.     

基于聚醚醚酮的骨科植入材料生物相容性研究

本研究基于聚醚醚酮的骨科植入材料生物相容性的研究,进一步分析聚醚醚酮(polyether-ether-ketone,PEEK)骨科植入材料生物的相容性能,以有效提高其生物功能性,进而获得更加可靠的骨-植入体界面。本研究通过以新西兰大白兔为研究对象,采用改性/未改性的PEEK材料制备了腰椎模型并植入,最后进行了生物力学与Micro CT分析。实验研究表明,以改性及未改性的PEEK材料制备的腰椎假体在植入动物体内后后,动物体内未发生显著相关的急慢性毒性反应。对比植入的两种PEEK假体我们发现,改性的PEEK腰椎假体在植入动物后第4周,其临近椎骨的植入部位在骨体积分数等参数上发生了明显的改善(p0.05);植入后第8周检查,以骨体积分数(BV/TV)、(骨密度(BMD)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁分离度(Tb.Sp)以及骨表面体积分数(BS/BV)等为代表的多项重要的骨组织形态计量学参数均发生了显著的改善(p0.05)。同时,研究通过采用拔出试验来验证植入材料的生物力学性能,实验发现改性PEEK材料能够有效促进植入假体与椎骨的紧密结合。因此,实验中针对PEEK材料采用rh BMP-2与胶原蛋白对表面进行改性可以高效地、快速地达到效果,并且能够明显提高骨科植入的PEEK材料的生物功能性与生物相容性。     

淀粉微载体的制备及对CHO-K1细胞培养的初步应用

以普通市售马铃薯淀粉为原材料,在常温下利用W/O乳化方法制备了交联淀粉微球,并以二乙胺基乙基修饰了微球的表面电荷。同时研究了制备淀粉微球的制备工艺和改性工艺,成功制备了适合细胞培养用的淀粉微载体。利用扫描电镜(SEM)、红外(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)对微球进行了表征。结果表明,最佳制备条件为:淀粉溶液浓度为7%,搅拌速度为500 rpm,交联剂用量为8%,水油相体积比1∶6;微球表面修饰最佳条件为:加入微球质量2倍体积的3.5 mol/L NaOH溶液和2.5 mol/L DEAE-HCl溶液,60℃密闭反应4 h。对比Cytodex-1微载体,培养CHO-K1细胞至144 h时,淀粉微载体表面细胞密度达到1.8×10~6cells/mL,且两者培养效果相似,表明了自制淀粉微载体是一种潜在的贴壁细胞培养用高分子材料。     

响应面法优化茶多酚乙酰化工艺条件

本实验以茶多酚改性产物对DPPH自由基抑制率为参数,结合单因素实验,利用响应面分析法建立了茶多酚乙酰化多元二次回归方程模型,优化了茶多酚乙酰化工艺条件。结果表明,茶多酚乙酰化的最优工艺条件为:料液比为1∶8.31,催化剂吡啶用量为0.32 g,在61.5℃下回流反应2.03 h,所得改性茶多酚DPPH自由基抑制率为0.9318,与模型预测结果的相对误差-0.64%,为未改性茶多酚的7.64倍。此条件下产物透光率为0.926,与未改性产品相比,脂溶性提高了4.12倍。改性茶多酚的抗氧化能力优于丁基羟基茴香醚(BHA)与特丁基对苯二酚(TBHQ)这两种常见抗氧化剂。     

丙烯酰胺均相改性甲壳素及共混膜研究

低温下将甲壳素直接溶于8%氢氧化钠/4%尿素水溶液,以丙烯酰胺为醚化剂,均相合成丙烯酰胺改性甲壳素(AMC)。产物用~~1H NMR和FT-IR进行了表征,并初步研究了其稀溶液的粘度行为。然后采用相转化法制备了AMC/壳聚糖共混膜,研究了膜的力学性能、吸水率、透光率及对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌性能。结果表明:Na OH/尿素水体系下成功均相制备了AMC,其取代度为0.49,水溶性好,AMC稀溶液表现出典型的聚电解质行为;AMC和壳聚糖两种高分子具有较好的相容性,AMC的加入明显改善了壳聚糖膜的拉伸强度和抗水性,且所有的共混膜均有显著的抑菌效果。     

藤黄酸聚乳酸纳米粒的研制

以新型材料聚乳酸(PLA)为载体,研制出质量稳定的藤黄酸聚乳酸纳米粒(GA-PLA-NPs)乳液制剂,并对其安全性进行评价。采用改良的溶剂蒸发法制备藤黄酸聚乳酸纳米粒(GA-PLA-NPs);用透射电子显微镜（TEM）观察纳米粒的形态;用激光粒度分析仪测定其平均粒径大小和分布;经超速离心后用紫外分光光度计测定纳米粒的包封率与载药量;考察藤黄酸纳米粒的体外释放特性;经急性毒性实验考察藤黄酸纳米粒的安全性。得到确定处方工艺为：水相∶有机相为2∶1（v/v）,表面活性剂在有机相中的浓度为0.5%（w/v）,藤黄酸（GA）在有机相中的浓度为0.1%（w/v）,GA∶PLA为1∶4（w/w）。处方条件下制备的纳米粒平均粒径为51.36 nm;平均包封率与载药量分别为98.87%和13.3%;藤黄酸纳米粒的体外释药分为两相：突释期和缓释期;急性毒性试验测得藤黄酸纳米粒的ID50为26.3mg/kg。制备的藤黄酸聚乳酸纳米粒（GA-PLA-NPs）质量稳定、分散性良好。聚乳酸可能成为藤黄酸的新型载体。     

基于组织工程研究的可降解支架材料选择策略

目前,器官或组织移植是治疗器官衰竭或大范围组织缺损唯一长期有效的方法,但存在供体短缺、免疫排斥等问题。组织工程技术作为一种潜在的替代治疗方法,支架材料的选择是其中具有决定意义的组成部分。组织工程支架材料按其来源可分为天然及其改性修饰材料、人工合成与复合支架材料3种。组织工程目的就是修复临床上的病损组织或器官,并达到较理想的结构和功能的恢复。因此组织工程支架也必须从基本性质上具有一定的仿生化结构及功能,即"活"支架,这样才能彻底代替病损组织或器官。通过多种支架材料的优化组合(即材料的复合),对材料进行表面改性、制备工艺优化及添加细胞因子缓释微球等技术,模拟病损器官组织的特性及周围环境,有望打开组织工程的新局面。理想的组织工程支架应当以临床需要为根本目的,依靠材料学、分子生物学、工程学等多学科间的交叉研究,取各家之长,优化配比组合,达到仿生的目的。本课题组前期工作已经将骨髓间充质干细胞体外诱导分化为胆管上皮样细胞,并设计出左旋聚乳酸/聚己内酯共聚物(PLCL)胆道支架,内部混有包含生长因子的纳米缓释微球,供细胞因子的远期释放,支架内表面涂有基质胶/胶原混合层,且胶内加入bFGF、EGF,提供诱导因子的早期释放。将诱导细胞与PLCL胆道支架复合,制备组织工程胆管。文中综述了现存各类支架材料的研究状况,简单介绍了制备工艺、表面修饰等影响支架性能的因素,力求探索组织工程支架材料的选择策略。     

聚乳酸基热固性聚氨酯及其形状记忆性能

通过聚乳酸二元醇和聚乳酸-聚己内酯共聚物二元醇与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体交联反应合成了一系列生物基热固性聚氨酯(Bio-PUs)。利用傅里叶红外(FTIR)、差示扫描量热分析(DSC)、热失重分析(TGA)、万能拉伸机和细胞毒性等测试方法对获得的聚乳酸基聚氨酯进行了表征。结果表明,与聚乳酸二元醇相比,聚乳酸-聚己内酯共聚物二元醇降低了生物基热固性聚氨酯的玻璃化温度(Tg),提高了热固性聚氨酯的热稳定性;且聚乳酸-聚己内酯型聚氨酯的力学性能和形状记忆性能更为优异。其中,聚乳酸-聚己内酯共聚物二元醇分子量为3 000时得到的热固性聚氨酯(Bio-PU2-3000)的杨氏模量为277.7 MPa,伸长率为230%;聚乳酸-聚己内酯共聚物二元醇分子量为1 000得到的热固性聚氨酯(Bio-PU2-1000)在人体体温下的形变回复时间仅为93 s。另外,通过显微镜观察到细胞在含聚乳酸基热固性聚氨酯的培养液中生长状态良好,表明制备得到的生物基聚氨酯无细胞毒性。     

壳聚糖基温敏水凝胶的研究进展

壳聚糖是一种由甲壳素脱乙酰化得到的氨基多糖,具有生物相容性、低细胞毒性和可生物降解性等特点。壳聚糖/β-甘油磷酸钠溶液温敏水凝胶在组织工程、药物缓释等领域多有报道,其成胶性能取决于凝胶的组分和浓度。针对单纯壳聚糖水凝胶强度较低、降解较快、药物突释等缺陷,通常对壳聚糖进行改性或引入新材料共混,获得更符合实际需要的壳聚糖基温敏水凝胶。对近年来壳聚糖基水凝胶的研究进展进行综述,包括改性壳聚糖、共混体系等,概述了其在组织工程(软骨、血管、神经修复)、药物缓释(癌症药物缓释、糖尿病治疗)领域中研究和应用的新进展,以期为后续温敏水凝胶的进一步研究提供参考。