生物高分子的单分子物理研究

许多生物大分子通过机械力来调控其结构与生物功能。它们能够产生,感应,传递和响应力学信号,并且做出相应的构象变化。单分子力谱被广泛地用于表征这些生物分子在其生理环境下的构象变化,从而研究机械力对结构和功能的调控作用。我们将在这一综述中,总结不同生物大分子力谱与其结构之间的对应关系,和各种相互作用对生物大分子力学性能的贡献和调控。这些研究也使得基于原子力显微镜的单分子力谱成为一个多功能的研究工具,把传统的生物化学和生物物理拓展到单分子层面。     

可注射热致物理水凝胶的结构研究:半禿胶束及含疏水通道的逾渗胶束网络

两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中可自组装形成胶束,但进一步发生凝胶化则并不寻常。部分聚乙二醇-聚酯嵌段共聚物-水体系随温度升高可以发生溶胶-凝胶转变,这是发展一种优异的可注射水凝胶材料的基础。该材料的应用前景引起了高度关注,然而,对于两亲性高分子-水体系具备怎样的分子参数条件才能呈现热致凝胶化这一关键问题则知之甚少,相应高分子物理方面基础科学研究的不足严重制约了该领域的发展。复旦大学丁建东团队长期致力于该类材料的研究,在推动该材料产业化的同时,深入研究其内在的软物质科学问题。最近,丁建东课题组对热致水凝胶的内在结构研究取得了创新性进展:他们综合运用理论与实验研究,提出了"半秃胶束"的概念,此胶束进一步缔合可形成具有疏水通道的逾渗胶束网络。他们阐明了新的物理凝胶化机理,为运用聚合物分子工程手段进行热致水凝胶的分子设计提供了重要的理论指导,并具有一定的普适意义。     

《发光学报》征稿内容

本刊征集凝聚态物质中和激发态过程研究有关的原创性论文。主要学术专题包括:1.无机、有机和生物材料的光致发光、电致发光和阴极射线发光及其应用;2.量子阱材料、光子晶体材料、左手材料     

聚苯乙烯共价键合磷铵两性离子的结构修饰及血液相容性

利用形成碳-氧键将磷铵两性离子(1)共价键合到聚苯乙烯(PS)材料表面, 改善其抗凝血性能. 首先对PS进行氯甲基化反应, 生成苄氯结构, 然后通过自合成化合物1中的-OH与氯甲基化聚苯乙烯的-CH₂Cl反应形成醚键, 将两性离子接枝在PS上. 表征了产物结构, 并通过水接触角和血小板黏附实验对结构修饰前后材料的亲水性和抗凝血性能进行了比较. 结果表明, 磷铵两性离子结构修饰的聚苯乙烯材料可以有效地提高其血液相容性.     

刺激响应降解型聚合物水凝胶

作为一类重要的高分子材料,聚合物水凝胶由于其优良的理化性能和生物学特性而被广泛应用于生物医药领域,降解特性是其作为生物医用材料的重要性能指标。刺激响应降解型水凝胶是指在环境因素刺激下凝胶网络发生响应性断裂,进而产生凝胶-溶胶或溶胀-降解转变的一类智能高分子材料。这一响应降解特性可通过将环境敏感性断裂基团引入到聚合物凝胶网络中来实现。与水凝胶常规的水解、酶解相比,刺激响应降解因具有空间或时间上的可控特性而引起人们的广泛关注。本文重点介绍了pH响应、光响应以及氧化还原响应降解型聚合物水凝胶的设计方法、降解机理及其最新研究进展,并对刺激响应降解型水凝胶未来的研究方向进行了展望。     

生物可降解及生物材料的电场纺丝及应用

电场纺丝是制备生物可降解及生物材料纳米纤维非织造布的简单工艺,由于纳米纤维具有较大的比表面积,具有多孔结构,使其在生物医学领域,如：组织工程、药物缓释及医用纱布等领域有潜在的应用前景。本文综述了生物降解材料及生物材料的电场纺丝及其应用。     

生物载体用聚醚型聚氨酯多孔材料的研究

分别以1,4-丁二醇（1,4-BDO）、三乙醇胺、二羟甲基丁酸（DMBA）为扩链剂制备了一系列适合细胞培养的聚氨酯泡沫载体材料（PUF）,并且以仓鼠卵巢细胞进行细胞培养.对PUF的发泡工艺及配方进行了研究.同时,对材料的力学性能、耐老化性能、亲疏水性能、生物毒性以及材料的细胞亲和性进行了研究.结果表明,该法制得的PUF具有良好的细胞相容性,可用于细胞培养.     

热塑性聚氨酯生物材料的合成及表面改性进展

详细地综述了国内外聚氨酯生物材料的合成及表面改性研究的最新进展,分析了各种聚氨酯作为生物材料的优缺点及物理与化学特性,介绍了几种主要的表面改性途径。     

生物与仿生材料表面微纳力学行为

评述了国内外在生物材料表面微纳力学行为研究方面的若干分支,包括:生物材料的疏水特性、水面昆虫的浮水力学、生物材料表面的减阴特性、生物材料吸附与脱附微纳力学行为、以及表面疏水和吸附仿生材料的制备与应用,并注重分析了在微纳尺度上生物结构、生物材料、生物生存技能与生存需求等方面的多功能自然协同进化和优化.     

力学相关成果引入材料力学教学的探索与实践

尝试将现代力学及相关学科的一些研究成果引入到材料力学教学中,选材应与教材内容紧密联系,具有一定的新颖性和趣味性,难易适中,以力学为主,兼顾学科的交叉性,并与其它手段相配合.初步实践表明,通过这些新知识的引入,可以显著提升教育教学效果.