血液相容性改善策略与研究进展

血液接触类医疗器械已被广泛应用于临床诊治居人类病死率首位的心血管病。血液相容性是血液接触类生物材料最为重要的评价指标。改善和提高血液相容性仍是血液接触类生物材料研发的主要任务和中心内容,对经济建设、社会进步和人类健康意义重大。本文系统综述了血液相容性研究的理论基础,重点阐述了血液相容性的改善策略(生物仿生、生物惰性和生物活性策略)和血液接触类生物材料的制备技术,扼要展望了血液相容性研究的发展前景。     

血液接触生物材料的血液相容性评价研究进展

生物材料的血液相容性是决定该材料能否在临床成功应用的重要标准之一。当材料与血液接触后,会引起溶血、凝血和免疫等一系列反应,机制复杂且受多种因素影响。因此,在材料临床应用前需根据ISO 10993-4进行生物相容性评价,血液相容性评价是其中重要部分,但目前尚未形成统一的评价标准与评价体系。本文总结了近年对血液相容性评价的主要方法,为今后生物材料血液相容性评价体系的建立提供参考。     

负载壳聚糖及其衍生物的材料表面血液相容性研究进展

壳聚糖及其衍生物具有多种生物活性,基于壳聚糖及其衍生物的材料表面改性是获取各种生物活性表面的重要手段,在生物材料领域显示出广阔的应用前景。为了获得血液相容性良好的壳聚糖改性生物材料表面,可通过引入具备抗凝活性的壳聚糖衍生物或壳聚糖/抗凝剂复合物来抑制壳聚糖固有的促凝作用。本文综述了负载有壳聚糖或其衍生物的材料表面的血液相容性改性方法方面的进展,并根据表面改性方法的不同按照物理改性和化学改性分别对其进行了阐述。     

2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱单体及其聚合物的合成与应用

近年来,生物医用高分子材料的生物相容性研究备受关注。基于仿细胞膜外层结构设计合成的2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱（MPC）及其聚合物研究已成为一个新热点。大量研究结果表明,用MPC聚合物修饰生物材料表面,可获得良好的血液相容性和组织相容性。本文综述了MPC单体及其聚合物的合成以及其在人造器官、组织工程、血液净化、药物控释与基因治疗、固定化酶、生物传感器等方面的应用,探讨了MPC聚合物研究应用的发展趋势。     

2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱单全及其聚合物的合成与应用

近年来,生物医用高分子材料的生物相容性研究备受关注.基于仿细胞膜外层结构设计合成的2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(MPC)及其聚合物研究已成为一个新热点.大量研究结果表明,用MPC聚合物修饰生物材料表面,可获得良好的血液相容性和组织相容性.本文综述了MPC单体及其聚合物的合成以及其在人造器官、组织工程、血液净化、药物控释与基因治疗、固定化酶、生物传感器等方面的应用,探讨了MPC聚合物研究应用的发展趋势.     

抗菌生物材料的研究进展

生物材料的感染限制了生物材料的进一步应用.细菌在材料表面粘附、生长成细菌生物膜是生物材料相关感染难治的根本原因.因此,最有效的解决方法是防止细菌生物膜的形成.本文对目前抗菌生物材料的研究现状进行综述,提出目前防止细菌生物膜生成的方法主要有三种:抗细菌粘附的方法;杀菌的方法及二者相结合的方法.在设计抗粘附生物材料时,除了考虑材料表面的化学结构外,也要考虑材料的表面拓扑结构及材料的本体性能对细菌粘附的影响;在设计杀菌的生物材料时,不但要考虑杀菌性能,也要考虑杀菌剂对材料血液相容性的影响.总的来说,抗粘附的方法及杀菌相结合(多重抗菌)的方法是可望解决生物材料感染的一条新方法.     

生物降解高分子——一类重要的生物材料 2.生物相容性及脂肪族聚酯的表面改性

脂肪族聚酯是一类越来越受到关注的生物可降解生物材料。由于所有的医疗和药物制品在临床应用时都将不同程度地同机体组织或血液接触,而其表面又将是首先与机体组织或血液接触的部分,因此脂肪族聚酯医用制品的表面生物相容性更是同制品生物安全性和有效性有直接关系的性质。本文在分析脂肪族聚酯自身特性及对其制品表面生物相容性影响因素的基础上,介绍了采用物理、化学和等离子体处理方法对脂肪族聚酯制品表面生物相容性的改进。在分析和讨论各表面改性方法优点的同时,也指出了该法所存在的缺点、不足和应用的局限性。从而可为提高具体的脂肪族聚酯医用制品的表面生物相容性提供可供选择的表面改性方法。     

新型PLA-PVP两亲性共聚物的生物相容性

通过溶血试验、动态凝血试验、血小板吸附试验、细胞毒性试验,对新型PLA—PVP两亲性共聚物的生物相容性进行了研究,并考察了共聚物的组成对其生物相容性的影响。结果表明,共聚物的溶血率、凝血程度、血小板吸附和变形情况均符合生物材料生物学评价标准,并且,随单体投料比中亲水性单体NVP舍量增大,共聚物的血液相容性有所提高;细胞毒性试验结果显示共聚物对细胞无毒性,对其生长无明显抑制作用。共聚物中引入亲水性PVP链段后,与单一的PLA材料相比较,生物相容性得到改善。     

血液相容材料的合成研究Ⅷ.磺铵两性离子单体在聚醚氨酯表面的臭氧活化接枝

生物相容性 ,特别是血液相容性是生物医用材料极其重要的性能[1] .提高不凝血性一直是生物材料研究与发展 (Ｒ Ｄ)的主要内容之一 ,半个多世纪来 ,不凝血材料的Ｒ Ｄ已取得了很大的发展[2 ] .但还不能满足心血管植入物 (Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒｉｍｐｌａｎｔｓ)及心血管医物 (Ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒｄｅｖｉｃｅｓ)对不凝血性的需要 .Ｒａｔｎｅｒ[3 ] 在最近一次的血液相容性问题研讨会上再次强调了不凝血材料研究的紧迫性 .会议的报告也反映了该领域的研究现状 ,并提出了今后要研究的问题等 .目前不凝血性较好的材料仅有聚…     

蛋白质的天然构象与高分子生物材料的生物相容性

在论述天然象是蛋白质生物功能之根本、肽链－侧基协同作用是蛋白质构建天然构象和完成生物功能的动力所在，以及高分子生物材料吸附对蛋白质天然构象影响等的基础上，进一步阐述生物材料生物相容性与蛋白质构象的关系。结论是，设计与建立能够维持蛋白质等天然构象的表面分子结构是提高高分子生物材料相容性的一个基本方向。     

木质素先进材料的研究进展

综述了木质素改善合成高分子材料的性能和制备光电材料、阻燃材料、电磁屏蔽材料等方面的研究进展。加强木质素结构和性能的基础研究,解决木质素反应活性偏低以及与基体相容性差的问题,将木质素的耐辐射、可生物降解、阻燃、电磁屏蔽等特异性能引入到传统合成高分子材料中,制备性能优异、功能多样的先进高分子材料,是木质素高值化利用的一个重要方向。     

基于环糊精的新材料的研究进展

从纳米粒子、水凝胶、纤维材料和环糊精高分子等方面介绍了近年来以环糊精为基础研制的新材料的研究进展。目前以环糊精为基础的纳米粒子材料有核壳结构的纳米粒子、环糊精的化学接枝与共聚、环糊精与无机非金属材料的复合和含环糊精的囊泡材料;以环糊精为基础的凝胶材料有水凝胶和有机凝胶两种材料;此外还有以环糊精为基础的纤维材料、环糊精高...     

土遗址保护材料综述

基于对土遗址保护材料选择的基本原则和现今国内外土遗址保护材料的研究将其分为无机材料、有机材料和有机/无机杂化材料三大类并对一些常用的土遗址保护材料及其加固保护机理进行了介绍。     

Design Strategies of Si/C Composite Anode for Lithium-Ion Batteries

Silicon-based materials that have higher theoretical specific capacity than other conventional anodes, such as carbon materials, Li₂TiO₃ materials and Sn-based materials, become a hot topic in research of lithium-ion battery (LIB). However, the low conductivity and large volume expansion of silicon-based materials hinders the commercialization of silicon-based materials. Until recent years, these issues are alleviated by the combination of carbon-based materials. In this review, the preparation of Si/C materials by different synthetic methods in the past decade is reviewed along with their respective advantages and disadvantages. In addition, Si/C materials formed by silicon and different carbon-based materials is summarized, where the influences of carbons on the electrochemical performance of silicon are emphasized. Lastly, future research direction in the material design and optimization of Si/C materials is proposed to fill the current gap in the development of efficient Si/C anode for LIBs.     

Functional Liquid‐Crystalline Assemblies: Self‐Organized Soft Materials

In the 21st century, soft materials will become more important as functional materials because of their dynamic nature. Although soft materials are not as highly durable as hard materials, such as metals, ceramics, and engineering plastics, they can respond well to stimuli and the environment. The introduction of order into soft materials induces new dynamic functions. Liquid crystals are ordered soft materials consisting of self‐organized molecules and can potentially be used as new functional materials for electron, ion, or molecular transporting, sensory, catalytic, optical, and bio‐active materials. For this functionalization, unconventional materials design is required. Herein, we describe new approaches to the functionalization of liquid crystals and show how the design of liquid crystals formed by supramolecular assembly and nano‐segregation leads to the formation of a variety of new self‐organized functional materials.     

Enhancing the flame-retardant performance of wood-based materials using carbon-based materials

We sought to improve the flame-retardant performance of wood-based materials through the development of a coating material using carbon-based materials. The coating materials were applied to the surfaces of wood-based materials used for interior materials and furniture. We measured fire characteristics of the coated wood-based materials using a cone calorimeter. The coating materials were prepared by the mixing of carbon materials, such as natural graphite, expandable graphite, and exfoliated graphite nanoplatelets, in water-based coating materials. TG analysis revealed that water-based coating materials/carbon material-blended composites had good thermal durability in the working temperature ranges. The flame-retardant performance was confirmed through cone calorimeter experiments, and the result of the experiment satisfied the standard for flame-retardant performance in ISO 5600-1.     

钙钛矿材料光催化还原CO2综述

利用半导体材料光催化还原CO2合成可燃物是目前解决能源危机和缓解温室效应的理想途径.本文对几种钙钛矿型材料,包括纯无机卤化物钙钛矿材料、金属有机钙钛矿材料、氧化物型钙钛矿材料和复合型钙钛矿材料在光催化还原CO2领域的应用进行了简单的归纳与总结.     

引导性组织再生材料的研究进展

牙周病是人类最常见的口腔疾病之一,是成年人失牙的最主要原因。近年来,随着引导性组织再生(guided tissue regeneration,GTR)技术的建立和发展,GTR材料为治疗牙周病提供了一种有效的手段,同时也成为生物医用材料领域的研究热点。文章针对近些年来GTR材料的发展情况,综述了目前GTR材料的主要种类,阐述了GTR材料的作用原理,并根据植入性组织工程材料的要求,针对目前GTR材料存在的缺点提出了相应的改进方法,展望了GTR材料的发展趋势。     

Removal of Organic Pollutants from Water Using Superwetting Materials

The frequent occurrence of water pollution accidents and the leakage of organic pollutants have caused severe environmental and ecological crisis. It is thus highly imperative to find efficient materials to solve the problem. Inspired by the lotus leaf, superwetting materials are receiving increasing attention in the field of removal of organic pollutants from water. Various superwetting materials have been successfully generated and integrated into devices for removal of organic pollutants from water. On the basis of our previous work in the field, we summarized in this account the progress of removal of (1) floating and underwater insoluble, (2) emulsified insoluble, and (3) both insoluble and soluble organic pollutants from water using superwetting materials including superhydrophobic & superoleophilic materials, superhydrophilic & underwater superoleophobic materials, and materials with controllable wettability. The superwetting materials are in the forms of 2D porous materials, 3D porous materials and particles, etc. Finally, the current state and future challenges in this field are discussed. We hope this account could shed light on the design of novel superwetting materials for efficient removal of organic pollutants from water.     

不同掺杂元素对无钴高镍正极材料的影响

随着动力电动汽车的需求不断增加,发展低成本、高能量密度的锂离子电池正极材料成为关键。无钴高镍正极材料因其能量密度高、倍率性能好而受到了极大的关注。对于无钴高镍正极材料在循环过程中热稳定性差、容量衰减等问题,研究者们虽通过不同的掺杂元素改善了材料的电化学性能,但对不同掺杂元素的作用机理研究尚浅。本文综述了近年来无钴高镍正极材料掺杂改性方面的研究进展,重点总结了不同掺杂元素对改善材料电化学性能的作用机理。综合分析表明,向无钴高镍正极材料引入掺杂元素,尽管掺杂元素在材料中的主要作用机理不尽相同,但均都提高材料电化学性能,从而改善了无钴高镍材料固有的问题。最后,对无钴高镍正极材料改善策略的发展方向进行了展望,提出了多重改善策略协同应用的可行性方案。