聚甲苯胺蓝-(多壁碳纳米管/PDDA)n杂化膜修饰电极的制备及其对NADH的催化氧化

导电聚合物修饰电极由于聚合物结构致密,限制了底物在聚合物膜中的渗透,且随着膜厚的增加其导电能力逐渐减弱.碳纳米管在导电聚合物中的掺杂明显改善了导电聚合物的导电性~([1]).但是碳纳米管的水溶性差及纳米尺寸带来的聚集效应,使得通过主体聚合制备杂化膜的过程中容易出现相分离进而影响到杂化膜的性质~([2]).     

预处理对丝素蛋白膜调控羟基磷灰石晶体生长的影响

以丝素蛋白膜为基质, 在模拟体液中诱导羟基磷灰石晶体在其表面沉积和生长. 利用XRD, SEM, HRTEM, AFM和FTIR等表征手段研究了不同预处理方法对羟基磷灰石晶体的形成及其微观形貌的影响. 结果表明, 丝素膜可有效地诱导羟基磷灰石晶体在其表面沉积和生长; 较长的矿化时间有利于形成较多结晶度良好的HAP晶体; 而不同预处理方法对丝素膜的表面结构产生了不同影响, 进而调制在其表面沉积的羟基磷灰石的形貌和生长方向. 同时对丝素蛋白膜调控羟基磷灰石晶体生长的机制进行了必要的探讨.     

聚丙烯酰吡咯作为蛋白质吸附材料的研究

近些年, 具有电活性的聚合物在生物分子吸附材料方面的应用越来越广. 而导电聚合物的前聚体化合物的合成(如带吡咯基团的聚合物)对于生物分子的吸附研究非常重要. 详细研究了牛血清白蛋白(BSA)在导电聚合物前聚体—聚丙烯酰吡咯(PAP)表面上的吸附规律. 首先, 采用自由基聚合方法合成PAP, 通过spin-coating方法将PAP涂覆到50 nm厚的金膜上, 制备出均匀聚合物薄膜. 然后, 采用傅立叶转换红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)对PAP的化学结构及元素构成进行了分析, 同时考察了PAP膜在不同pH值的生物缓冲液环境中的水接触角. 在详细研究了聚合物膜的化学结构和表面性质之后, 采用表面等离子体谐振仪(SPR)原位监测BSA在PAP上的吸附动力学过程, 发现其吸附行为主要受缓冲液的pH值和BSA浓度的影响. 在不同生物缓冲液环境下, 蛋白质和聚合物膜之间的各种作用力会发生变化, 最终导致蛋白质吸附行为以及吸附量的不同, 这为以后制备更加敏感的导电蛋白质芯片奠定了基础.     

Cecropin B抗菌肽接枝丝素蛋白膜的制备和表征

以体积分数为60%的乙醇处理制得不溶性再生丝素膜, 通过碳二亚胺法将Cecropin B抗菌肽共价接枝到丝素膜表面, 利用红外光谱、扫描电镜、X射线能谱和抗菌性测试等手段对制得的丝素膜结构和表面特性及其抗菌性能进行了测试分析. 结果表明, Cecropin B抗菌肽成功地接枝到了丝素膜的表面, 接枝后的丝素膜水溶性低, 并具有良好、 持久的抗菌能力.     

PAN/PMMA凝胶聚合物电解质膜导电动力学分析

采用静电纺丝法制备PAN/PMMA(聚丙烯腈/聚甲基丙烯酸甲酯)凝胶聚合物电解质膜,用交流阻抗法测试其在不同温度下的电导率,研究温度对凝胶聚合物电解质膜离子传输性能的影响规律;并与溶液浇铸法制得的平滑膜进行对比,分析两种不同形式凝胶聚合物电解质膜的导电动力学规律,探索其导电机理与微观形貌的关系.结果发现,两种薄膜的导电机理符合Arrhenius公式,其中纺丝薄膜的离子导电活化能较低.     

蛋白质在导电聚甲基丙烯酰吡咯上的吸附

采用表面引发原子转移自由基聚合(SIATRP)技术在硅片及金膜表面上制备导电聚丙烯酰吡咯(PMAP),并对聚合物薄膜的化学结构等进行了表征.采用表面等离子谐振生化分析仪(SPR)原位考察了牛血清白蛋白(BSA)在聚合物表面上的吸附行为,通过改变缓冲液的pH值和BSA的浓度对蛋白质吸附的影响,探讨了BSA在PMAP上的吸附机理.采用电化学循环伏安测试考察了蛋白质吸附对于导电聚合物的电化学行为的影响.采用原子力显微镜(AFM)考察了BSA在聚合物表面上吸附前后聚合物的表面形貌变化.     

丹皮酚的电化学氧化及其反应机理研究

研究了在碱性磷酸盐缓冲溶液体系中,丹皮酚在固体电极上的电化学吸附氧化行为。与苯酚的电化学性质比较表明,碱性溶液中丹皮酚在电极表面上发生类似的不可逆的氧化。氧化产物发生随后化学反应,在电极表面生成致密的不导电聚合物膜。利用超微电极技术研究了丹皮酚电化学氧化的动力学过程,并用时间分辨快速扫描现场红外光谱电化学证明了电极表面的聚合物膜是芳醚类聚合物。     

磷钼酸掺杂的聚吡咯薄膜电极的表征

对离子在导电聚合物修饰电极中起着很重要的作用．因止匕自从导电聚合物薄膜修饰电极的研究开始以来，A们尝试了在导电聚合物膜中掺杂各种各样的离子［‘一句，以使导电聚合物膜向功能化方向发展．在这些众多的掺杂离子中，人们无感兴趣的是将那些电活性阴离子作对离子掺杂人导电聚合物膜中，如时C叫6【‘，司、杂多酸根离子”河等·将电活性阴离子作为对离子掺杂人导电聚合物膜修饰电极中，有助于人们对这种修饰电极的研究，因为这些对离子可以作为一种探针来检测对离子在腰中的传输情况．杂多酸掺杂的导电聚合物电极还具有电催化性能，对…     

酸碱型磺化聚芳醚腈酮质子交换膜材料的性能研究

以合成的一系列不同磺化度的碘化聚芳醚腈酮(SPPENKs)为acidic聚合物,以聚芳醚酰亚胺(PEI)为basic聚合物,并将其溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中配成质量分数为10%的成膜液,60℃下刮制成膜,制得acid-base型磺化聚芳醚腈酮质子导电了聚合物膜.用红外(FT-IR)谱图表征了acid-base型质子导电聚合物的结构,并测试了acid-base型质子导电聚合物膜的溶胀率、含水率、水解、氧化和热稳定性以及膜材料的离子交换容量IEC(IEC=meqSO3H/gdrymembrane)值等.测试结果初步表明新型质子导电聚合物膜具有良好的物化性能和较高的质子导电性,在80℃下acid-base型质子导电聚合物膜的水解断裂时间除SPPENK-40/PEI外,都超过2000h;SPPENK-60/PEI和SPPENK-80/PEI膜(IEC分别为1·08mmol/g、1·32mmol/g)与Nafion117相比,在具有较高质子交换能力的同时具有较低的溶胀率。     

紫外光辐照制备超亲水再生丝素蛋白膜

众多的研究已表明生物材料的表面润湿性(wettability)对于细胞的粘附有重要的影响. 在通过浇铸成膜并辅以乙醇后处理方法制备非水溶性再生丝素蛋白膜的基础上,我们采用紫外光辐照的方法以改变此类丝素蛋白膜的表面特性. 接触角测试的结果显示,随着紫外光照时间的增加,丝素蛋白膜表面与水的接触角逐渐降低,最终可以达到超亲水的状态;表面X射线光电子能谱(XPS)分析表明,这是由于丝素蛋白膜表面亲水性基团(包括羧基和羰基等)的含量随着紫外光照时间的延长而增加所致. 同时我们发现,经紫外光辐照一定时间后,再生丝素蛋白膜的力学性能并没有发生显著的降低. 显然,此类具有较高力学性能且表面亲水性能较好的再生丝素蛋白膜有可能被进一步应用于生物医学领域.     

蚕丝蛋白与硅溶胶复合材料的研究

采用动态力学测试手段(DMA)并结合扫描电镜和拉曼光谱等方法,考察了用桑蚕丝蛋白与二氧化硅水分散体系(硅溶胶)制备的复合材料的结构与性质.结果表明,在此共混体系中,直径约为100 nm的二氧化硅聚集体与丝蛋白连续相的界面相容性良好.动态力学测试发现,复合材料的动态力学性能在15℃到55℃范围相对于纯丝蛋白材料得到了改善,二氧化硅组分的加入对丝蛋白分子链段的运动性有所阻碍,从而导致了40℃模量损耗的消失.     

纳米TiO_2/丝素复合膜的制备

探讨了纳米TiO2在丝素溶液中的分散条件,在此基础上制备了纳米TiO2/丝素复合膜,并用原子力显微镜(AFM)和扫描电子能谱(EDS)对复合膜进行了表征。实验结果表明,制膜方法较为合理。当以有机物A为分散剂,纳米TiO2含量为1/1000时,其以粒径50 nm左右均匀地分散于复合膜中。     

Fabrication of tri-polymers composite film with high cyclic stability and rapid degradation for cardiac tissue engineering

In this communication, biodegradable and highly elastic silk fibroin/poly(lactide-co-ε-caprolactone)/polyethylene oxide (SF/PLCL/PEO) tri-polymers composite film was fabricated by sol–gel casting technology. The tri-polymers composite film exhibited a high cycle performance and rapid degradation rate by regulating the content of blending of the three polymer contents. The viability of cardiomyocyte cells was demonstrated for both SF/PLCL and SF/PLCL/PEO composite films after 1 day of culture, although the tri-polymers composite film demonstrated superior cell growth, attachment and spreading after culturing for 7 days. Study findings support the potential application of this biocompatible tri-polymers composite film as a heart patch substitute with multi-functionalities.     

Dual-functional composite with anticoagulant and antibacterial properties based on heparinized silk fibroin and chitosan

Heparinized biomaterials exhibit great anticoagulant properties. However, they promote proliferation of Staphylococcus aureus (S. aureus) and therefore cause infection within the bloodstream upon implantation in vivo. In the present study, an interesting dual-functional composite with anticoagulant and antibacterial properties based on heparinized silk fibroin and chitosan was synthesized. First, heparin was grafted onto the silk fibroin by covalent immobilization with N-(3-dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS). All data gathered from Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and elemental analysis (EA) indicated that the heparin was successfully immobilized onto the silk fibroin. The dual-functional composite of heparinized silk fibroin and chitosan was then fabricated by a blending method. The anticoagulant activity of the heparinized materials was evaluated using the prothrombin time (PT), activated partial thromboplastin time (APTT) and thrombin time (TT). The results showed that both heparinized silk fibroin and the composite material exhibited better hemocompatibility in comparison with single silk fibroin or chitosan. The antibacterial property of the materials was investigated by the pour-plate method. Results further suggested that the composite antibacterial property with respect to S. aureus was significantly enhanced. The dual-functionality of the composite material may supply a potential choice in blood contact devices.     

纳米TiO_2改性蚕丝丝素蛋白膜的研究

用溶胶凝胶法制备纳米TiO2改性再生蚕丝丝素蛋白膜.该丝素膜机械强度提高,在水中溶失率下降.UV、AFM、SEM测试的结果表明,丝素中纳米TiO2粒径约为80 nm,纳米粒子在丝素膜中分布均匀;XRD、FTIR测试结果表明,纳米TiO2的加入,可使改性丝素膜的结晶结构从SilkⅠ向SilkⅡ转化,其结晶度也随之提高;TGA测试表明改性丝素膜的热转变温度比纯丝素膜有所改变.     

蚕丝纤维/丝蛋白复合材料力学性能的优化

在制备具有良好力学性能的蚕丝纤维/丝蛋白复合材料的基础上,采用力学测试、扫描电镜以及广角X-射线衍射等手段,考察了溴化锂预处理和甲醇后处理这两种方法对蚕丝纤维/丝蛋白界面性能的影响.力学测试的结果表明,在相同纤维含量(如20 wt％)的情况下,采用6 mol L-1溴化锂对定向排列的蚕丝纤维预处理10 min,所得的蚕...     

THE PREPARATION AND STUDY ON THE NANO-TiO2/SILK FIBROIN COMPOSITE FILMS BY THE SOL-GEL METHOD

Based on the sol-gel technique using butyl titanate as oxide precursor, the regenerated SF (silk fibroin)/nano-TiO2 composite films were synthesized. Different amounts of butyl titanate to SF were used to verify this effect on the characteristics of the formed materials. Samples were characterized by thermogravimetric analysis, X-ray diffractometry, UV, AFM and FT-IR spectroscopy.The experimental results reveal that, compared to the pure silk fibroin films, the mechanical strength of these regenerated SF/nano-TiO2 composite films were increased and the dissolubility in water of SF/nano-TiO2 composite films in aqueous solution were decreased. The diameter of nano-TiO2 particle films was about 80nm through UV and AFM. The nano-TiO2 particles were well dispersed in the regenerated silk fibroin. It was found that the crystal structures of the composite films were transited from typical Silk Ⅰ to typical Silk Ⅱ by the XRD and FTIR. Furthermore, the crystallinity of the composite films was obviously improved. Through the TGA, it was demonstrated that the heat transition temperature of composite films was also enhanced.     

THE PREPARATION AND STUDY ON THE NANO-TiO_2/SILK FIBROIN COMPOSITE FILMS BY THE SOL-GEL METHOD

1. INTRODUCTIONSilk is a well described natural fiber produced by the silkworm, B. mori, which has been used traditionally in the form of thread in textiles for thousands of years. This silk contains a fibrous protein that forms the thread core and glueli…     

时间分辨全反射红外光谱对醋酸诱导丝蛋白构象转变的研究

采用时间分辨全反射红外光谱为主要分析手段, 对醋酸在丝蛋白膜中的扩散过程及其对丝蛋白构象转变机理进行了研究. 结果表明, 醋酸能够诱导丝蛋白构象转变为β-折叠. 醋酸的扩散速率和β-折叠构象的生成速率较为相似, 表明醋酸分子渗透到丝蛋白聚集体中是破坏丝蛋白原有氢键并诱导肽链重排, 进而实现构象转变的一个先决条件. 同时, 通过比较真空干燥处理前后丝蛋白膜的实验结果, 证实了丝蛋白中的水含量是影响醋酸的扩散速度以及丝蛋白多肽链重排速度的一个重要因素.