基于玉米醇溶蛋白高分子材料的制备与应用进展

作为一种天然高分子,玉米醇溶蛋白(Zein)具有疏水性、可降解性、抗菌性等特点。本文在介绍Zein结构、组成及性质的基础上,首先介绍了Zein的提取与脱色方法;然后,总结了通过小分子与高分子改性制备Zein基高分子材料的方法;最后,综述了基于Zein的高分子材料在食品、生物医药、纤维、粘合剂以及其他行业的应用研究进展。作为一类生物相容与生物可降解的天然高分子材料,Zein基材料在药物载体、食品包装、粘合剂等领域将具有更广泛的发展前景。     

废弃天然高分子基功能材料

从废弃高分子角度对废弃生物质的高附加值再利用进行综述,阐述了废弃生物质中天然高分子的类型以及废弃生物质中包含的大量天然高分子具有官能团丰富、可降解、生物相容、无毒无害等优异的性能,归纳了废弃生物质的传统处理方法及作为材料使用的再利用途径,介绍了废弃天然高分子用作复合材料、吸附材料、载体材料、能源材料、医用高分子材料、智能高分子材料等的研究进展,并对废弃天然高分子的资源化利用进行了展望。     

仿生天然高分子水凝胶在医用材料方面的应用

天然高分子水凝胶具有高度水合的三维网络结构,显示出独特的粘附性,能有效地控制出血,减少二次感染,且生物相容性和生物降解性好,是一种理想的医用粘合剂材料。近年来,鉴于目前医用粘合剂研发制备中对水下湿粘性以及生物降解性能等要求越来越严格,具有耐水粘附性、生物安全性和形状可控性的新型粘附材料成为研究的热点和难点。自然界生物对各种基质的粘附性主要取决于其组成或结构,利用天然高分子水凝胶材料进行仿生,可以使其兼具优异的组织粘附性、止血抑菌性和形状可控性等特性,是解决上述问题的有效策略。本文概述了两种类型的仿生天然高分子水凝胶材料粘附机制,针对性地讨论了贻贝、藤壶、牡蛎的组成特性和咸水鱼、细胞外基质(extracellular matrix)的结构特点以及粘附机理,并介绍了相应仿生天然高分子水凝胶材料在组织愈合、伤口止血及药物递送方面的研究进展。最后,对仿生天然高分子水凝胶在未来的发展方向进行展望并为其提供相应的建议。     

天然高分子材料研究进展

综述了近年来天然高分子材料的研究进展。主要介绍纤维素、木质素、淀粉、甲壳素、壳聚糖、其它多糖、蛋白质以及天然橡胶等天然高分子通过化学、物理方法以及纳米技术改性制备具有各种功能及生物可降解性环境友好材料的研究状况,并对此类新材料的应用前景进行了展望。     

外敷用高分子材料研究进展

皮肤受损后需要立即使用外敷材料,从而加速止血、保护创面、防止细菌感染,并促进创面愈合。本文在介绍伤口的分类和敷料的选择的基础上,就典型的敷料制备、干燥和成型技术,以及目前常见的外敷材料药物负载方法进行了概述。其次,重点阐述了天然高分子和合成高分子外敷材料的最新研究进展。其中天然高分子因其生物相容性好、生物可降解等特点,常用于治疗烧伤、创伤引起的皮肤和组织缺损。而合成高分子优点为:具有很长的保质期、较强的机械性能和较低的炎症反应,几乎没有携带病菌并传播的风险。目前,改性天然高分子、合成高分子及其复合材料已经在生物医药、材料学领域受到越来越多的关注。纳米技术和药物控释技术的发展,将会大大推动外敷材料的研究开发并拓宽其应用领域。     

无机材料/天然高分子复合微球的制备研究进展

微球是一种新型药物载体,具有很大的开发与应用潜力.天然高分子具有良好的生物相容性、可降解性,易在生物体内分散,可制备成微球.无机材料(主要为无机矿物)力学性能优良,且价廉易得.通过天然高分子与无机材料两者耦合杂化作用,可优势互补、协同增效,进而产生许多优异的理化性能.使用无机材料改性天然高分子,通过乳化交联法、溶液混合法、原位合成法、挤出法等多种方法可制备得到无机材料/天然高分子复合微球.将无机材料/天然高分子复合微球应用于药物传递系统中,缓释效果明显,安全无毒害,且载体材料价格相对低廉,对于开发新型药物载体具有一定的意义.本文综述了近年无机材料/天然高分子复合微球的制备、载药与释药性能的相关研究,分析了常用制备方法的利弊,展望了复合微球的发展方向.     

角蛋白改性材料及其应用研究进展

在对角蛋白的结构、分类、提取方法进行介绍的基础上,主要从天然高分子材料的角度,对角蛋白的改性、材料制备及其应用研究进展进行了综述。角蛋白材料常用物理共混和接枝聚合方法进行改性,从而制备环境友好的复合材料;角蛋白的降解主要采取微生物法和酶解法。由于角蛋白水解可产生多种氨基酸,并且具有良好的生物相容性和生物降解性,其主要用作医用材料、药物缓释材料、日用材料、食品包装材料、地膜材料,也可作为较好的重金属离子吸附剂和废水脱色剂。总之,对角蛋白材料的开发和应用具有非常广阔的前景。     

生物特异性功能高分子

模仿天然生物活性高分子关键作用点的化学组成，在高分子链上接上各种官能团或化学残基，制备具有与该天然高分子相似生物活性的高分子，即生物特异性功能高分子。本文主要介绍拟肝素高分子和似粘连 蛋白高分子两种生物特异性功能高分子。     

天然高分子复合羟基磷灰石材料的制备与应用

羟基磷灰石(HA)是人类与动物骨骼中主要无机物组成成分,因其具有良好的生物相容性、生物活性和骨传导作用,作为新型合成生物材料已应用于骨组织的修复与替代技术。本文在介绍HA主要制备方法(如:沉淀法、乳液法、水热反应法、溶胶-凝胶法、机械化学法、固态合成法、水解法、超声化学法、热解法、模板法和电沉积法等)和应用的基础上,重点综述了各类天然高分子与HA复合材料的制备及应用研究进展。天然高分子,如:纤维素、淀粉、甲壳素、壳聚糖、蛋白(包括胶原蛋白、明胶、角蛋白、丝蛋白和植物蛋白)等,与HA复合后制备的天然高分子复合羟基磷灰石材料,在保持其生物相容性的同时,又能改善复合材料的机械性能与生物活性,使其可用于医用材料、载体材料和吸附分离材料。最后,本文指出为了满足生物体内的特殊环境(如强的韧性、与骨生长速度匹配性能等)及不同领域的要求,天然高分子复合HA材料需要发展的方向。     

高分子免疫佐剂材料

佐剂是一种添加到疫苗中,使疫苗能够非特异性地增强机体对抗原的特异性免疫应答的物质,是疫苗和免疫治疗的重要组分.为了解决当前市场上小分子和生物制剂佐剂靶向性差、系统暴露度高、生物毒性强等问题,具有免疫刺激活性和生物安全性的高分子材料正在成为免疫佐剂领域的研究热点.在本专论中,我们回顾了近年来发现的具有免疫刺激活性的天然来源或人工合成的高分子佐剂材料,并介绍了用来担载或键合小分子佐剂的高分子材料.提出了“高分子免疫佐剂材料”这一概念,并指出,高分子免疫佐剂材料不仅能够本身作为模式识别受体激动剂而激活免疫系统,具有相比于小分子佐剂更加安全可控的优势,并且可以与小分子佐剂以物理包埋或化学键合的方式相结合,控制抗原和小分子佐剂的体内传输与释放行为,进而增强免疫系统的响应.希望通过本专论的讨论,可以进一步明确对高分子免疫佐剂材料的理解,推动疫苗与免疫治疗这一新兴技术领域的发展.     

天然高分子细胞培养基质的研究进展

天然高分子材料如壳聚糖、丝素蛋白和胶原蛋白等具有异体抗原性弱、生物相容性好、可生物降解且能促进细胞粘附、生长和增殖等优点。同人工合成高分子材料相比,天然高分子几乎不含有机溶剂和引发剂等物质,生物安全性高,是细胞培养基质的首选原材料。近年来,随着生物科技的发展,其新功能也不断被发现并受到学术界的广泛重视。本文综述了天然多糖类和天然蛋白质类高分子材料的理化性质及在细胞培养基质领域中的应用,对目前所存在的一些问题进行了描述并预测其发展动向。     

植物多酚在高分子材料中的应用

植物多酚类物质又叫单宁,是一类多羟基酚类化合物,具有良好的生物相容性和可降解性;由于多元酚的结构赋予了一系列独特的性质.植物多酚不但可以与醛类物质发生缩聚反应,还可以通过氢键、疏水键或者共价键与众多高分子化合物接枝、共聚或共混制备出新型的功能高分子材料.基于文献,对植物多酚在高分子材料,比如:聚氨酯、酚醛树脂、聚酯和一些天然高分子中的应用,如:增加高分子材料的抗菌、可降解以及抗氧化性等性能进行了综述.     

•前言•生物医用高分子

“生物医用高分子”是生物材料的最重要组成部分, 是保障人类健康的必需品; 其应用不仅挽救了数以千万计人的生命, 提高了生命质量, 且对医疗技术和保健系统的革新、降低医疗费用也具有引导作用. 同时, 生物医用高分子又是高分子材料科学的重要分支, 是21世纪高分子材料科学, 特别是功能高分子或精细高分子领域内非常活跃而又重要的前沿发展方向. 作为一类生物材料, 在使用过程中必然与生理系统(血液、组织、细胞等)或其组成部分(蛋白、酶、DNA、多糖、无机盐和各类生物小分子)相接触, 因此其研究与发展与生命科学和医学也密切相关. 生物医用高分子的特征之一是生物功能性(biofunctionality), 即能够对生物体进行疾病诊断、组织替换或修复; 之二是生物相容性(biocompatibility), 即材料引起适当的机体反应的能力, 是区别于其他高技术材料的最重要的特征, 包括不引起生物体组织、血液等不良反应. 现代医学的进步与生物材料的发展密不可分, 如各种介入诊断和治疗导管、药物传递控释系统、创伤和烧伤敷料、血管内支架、人工关节与功能性假体等已得到广泛的应用. 但是, 生物医用高分子材料涉及化学、材料、生物、医学以及物理等诸多学科领域, 其使用又与生理系统相接触, 因此该材料的研究与开发具有相当的难度和挑战.     

基于天然高分子的导电材料制备及其在柔性传感器件中的应用

天然高分子材料具有来源广泛、化学成分多样、生物相容性和生物降解性良好等优势,是一类绿色可持续再生资源.近年来,基于天然高分子的绿色柔性传感器件研究受到了国内外学者的广泛关注,并取得了长足的进展.本文以天然高分子导电材料为主线,总结了基于天然高分子制备导电材料的模板法和掺杂法.模板法直接以天然高分子材料的天然骨架结构作为基质,而掺杂法以天然高分子材料处理后的产物或衍生物作为基质.归纳了基于天然高分子的柔性导电材料在湿度、温度、应变、气流/气体、光、生物传感器件中应用的研究进展,最后展望了基于天然高分子的柔性导电材料在设计和组装柔性传感器方面的前景,为高效发展绿色柔性电子和天然高分子材料的高值化利用提供新思路.     

生物高分子聚苹果酸及其衍生物的合成与应用前景

生物高分子对生命过程十分重要,它们表现出了卓越的特性和潜在的应用前景,因而一直是国内外学者的一个新的研究热点。聚苹果酸及其衍生物作为一类新型的生物高分子同样具有一些独特的性质。本文介绍了聚苹果酸及其衍生物的结构和性能特点,全面综述了它们的合成与制备方法研究的进展,展示了它们作为生物医用材料在药物释放体系、组织工程等领域中的应用前景。     

天然-合成高分子生物杂化材料在生物医学领域中的应用

综述了天然—合成高分子生物杂化材料在生物医学领域中的应用，并分析了它作为组织工程基质和药物载体的优点，指出生物杂化材料是生物医用材料的发展趋势。     

天然高分子用于油田堵水调剖的研究进展

从改性天然高分子材料出发,对各类天然高分子材料,如淀粉、纤维素、壳聚糖、硬葡聚糖、瓜胶、黄胞胶等作为油田堵水调剖剂的研究进展作了综述,并对天然高分子材料作为堵剂存在的问题及发展趋势进行了阐述。     

功能高分子

本文简述了功能高分子的发展,合成途径以及所谓的高分子效应。对该领域内所涉及的各类功能高分子的性质、合成、应用及发展前景等作了概要介绍。内容包括具有分离功能的高分子、高分子试剂、高分子催化剂、光活性高分子、磁性高分子、能量转换及储能材料、生物医用材料、高分子药物、高分子液晶及一些其他功能高分子材料。     

医用可生物降解高分子材料

对目前医用可生物降解高分子材料的研究及应用状况分化学合成，天然和生物技术合成三类作了综述。对材料的生物相容性、可生物降解性及物理机械性能进行了分析和比较。并就医用生物降解高分子材料的发展趋势作了预测。     

聚甲基乙撑碳酸酯/天然高分子复合材料研究进展

聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)是一种新型热塑性脂肪族聚碳酸酯,具有良好的生物降解性、高阻隔性和生物相容性等优点,但其热性能和力学性能较差,通过物理和化学方法改性是提高其性能的重要研究方向之一。本文综述了近年来采用淀粉、纤维素和甲壳素等天然高分子对PPC的改性研究,尤其是天然高分子含量和预处理方法等对复合材料性能的影响,并对PPC/天然高分子复合材料的发展作了总结和展望。