《高分子材料表面与界面》教学的探讨——海外教师主导的研究生全英文课程教学经验

浙江大学海外教师主导的研究生全英文课程建设项目于2013年开始进行建设,高分子科学与工程学系借此契机,在原研究生课程《高分子材料表面与界面》的基础上,邀请德国海德堡大学M.Grunze教授进行全英文教学。本课程旨在建设与国际接轨的,具有基础性、前沿性、交叉性且受益面广的全英文课程,提高高分子专业研究生的专业水平,扩大学生知识面,提高英语交流水平,同时培养一支具有国际化教学能力的中青年师资队伍。本文就该课程三年建设期以来的教学内容形式、课堂管理、学生学习体验等方面进行了总结,并针对研究生学习过程中存在的问题,结合当前我国研究生的基本现状,提出了一系列教学经验。     

负载生物活性功能基聚醚氨酯的表面自由能与表面血液相容性研究

水相接触角;负载生物活性功能基聚醚氨酯的表面自由能与表面血液相容性研究     

聚乳酸组织工程支架材料

综述了生物活性因子固定化的聚乳酸-聚氨基酸衍生物共聚物和通过亲-疏水性设计的众多聚乳酸-聚氧化乙烯（PLA-PEO）共聚物的研究进展。展现了其在组织工程材料,药物控释体系和其他生物医用材料中的广泛应用前景。     

反应性梳状聚乙二醇改性聚酯薄膜表面及其内皮细胞相容性的研究

以高密度梳状PEG(CPEG)作为表面改性材料, 将PEG末端羟基转化为醛基, 将梳状PEG和线形PEG固定在氨基化的PET膜表面, 并利用表面的反应性醛基进一步固定了氨基酸和整合素配体多肽片段RGD多肽. 红外光谱、 接触角和X射线光电子能谱(XPS)测定结果表明, 该法可有效地固定氨基酸和多肽, 获得模拟细胞膜中多糖-蛋白质复合物结构的特异性功能表面. 对两种不同结构的PEG细胞培养实验结果表明, CPEG比线形PEG(LPEG)具有更好的抗非特异粘附性. 此外, CPEG比LPEG具有更多的活性反应基团, 用PEG末端活性的醛基固定整合素配体多肽片段RGD, 可有效地诱导材料表面的内皮细胞化, 改善材料的细胞相容性.     

IMMOBILIZATION OF POTENTIALLY BIOACTIVE MOIETIES ONTO POLYETHER WITH POLY(ETHYLENE GLYCOL)-SULFONATE SPACER

A new reactive graft copolymer, poly(tetramthylene glycol) - graft-w-propyl sodiumsulfonate-poly(ethylene glycol) (PTMG-g-PEG-CH_2CH_2CH_2SO_3~-Na~+), was synthesizedby the cationic polymerization of a-w-bifunctional PEG macromonomer (O?CH_2—PEG——CH_2 CH_2 CH_2 SO_3 Na) and THF. The obtained copolymer exhibits the expected structureas indicated by the result of characterization. Two amino acids (L-arginine, L-tyrosine)were covalently attached to the copolymer after converting the sulfonate group to sulfonylchloride. So the new reactive graft copolymer (PTMG-g-PEG-CH_2CH_2CH_2SO_3~-Na~+) isexpected to be very useful in attachment of potentially bioactive moieties to polymer viaa hydrophilic PEG spacer.     

一种仿细胞膜聚合物用于碳纳米管表面改性

以新型含有磷酸胆碱基的仿细胞膜两亲聚合物——胆固醇封端的聚(2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱)(CPMPC)为表面稳定剂实现碳纳米管的表面改性,利用两亲聚合物中的胆固醇疏水段与碳纳米管表面进行非共价键的稳定结合,通过两亲聚合物中聚(2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱)(PMPC)亲水段实现其水溶性和生物相容性.并以商业可获得的典型两亲分子,末端为胆固醇的聚氧乙烯(CPEG)和卵磷脂,为对照进行研究.研究表明CPMPC和CPEG均具有比卵磷脂更高的对碳纳米管进行分散的能力.而CPMPC改性的碳纳米管比CPEG改性的碳纳米管具有更优的稳定性和生物相容性,通过新型仿细胞膜聚合物改性的碳纳米管在生物医用领域有潜在应用.     

新型仿生聚合物胶束用于纳米药物载体的研究

对两亲性聚合物进行设计和优化, 从细胞膜仿生的设计出发, 利用原子转移自由基聚合, 制备了一种以胆固醇为疏水段、以仿细胞膜磷酸胆碱基聚合物为亲水段的两亲性分子CMPC. 在对其溶液胶束自组装行为进行探索的基础上, 以水包油(O/W)溶剂挥发法制备了包含抗癌药物阿霉素(ADR)的纳米抗癌药物载体, 通过体外细胞培养, 研究了仿细胞膜两亲分子的细胞相容性, 并对抗癌纳米药物载体抗肿瘤细胞的药效进行了初步研究.     

白蛋白原位复合的生物医用功能材料的研究(Ⅱ)——白蛋白的选择性吸附和血液相容性研究

采用^129I放射标记技术研究了血浆白蛋白和纤维蛋白原在聚甲基丙烯酸甲酯－接枝－十八烷基聚氧乙烯（PMMA－g-SPEO)，聚甲基丙烯酸甲酯－接枝－乙基聚氧乙烯（PMMA－g-SPEO)和聚甲基丙烯酸甲酯－甲基丙烯酸十八酯共聚物（PMMA-co-SMA）表面的竞争吸附行为。结果表明，十八烷基聚氧乙烯复合修饰的PMMA-g-SPEO可高选择性地形成白蛋白可逆吸附层，有效地阻抗血小板的粘附，延长材料的凝血时间，是一种理想的白蛋白原位复合的生物医用功能材料。     

Ag@NVan微球的制备及其抗菌性能

用硼氢化钠还原硝酸银、巯基乙酸作稳定剂的方法制备了粒径为16±4 nm的纳米银颗粒(Ag NP), 紫外吸收光谱和透射电子显微镜证实了粒子的形成. 用EDAC引发羧基-氨基缩合反应, 制备了表面缔合去甲万古霉素的纳米银复合微球(记为Ag@NVan), 紫外吸收光谱分析证实粒子表面去甲万古霉素分子的存在. 大肠杆菌(E.coli)的体外细菌培养实验表明, Ag@NVan微球有很强的抗革兰氏阴性菌(Gram-negative bacteria, GNB)活性, 在Ag@NVan微球作用下, E.coli呈现出扁“S”形的生长曲线; 37℃培养17 h后, 菌密度值达到最大, 但比在纯去甲万古霉素环境中培养相同时间的菌密度低89.9%, 比纯纳米银溶液样品中的菌密度低52.3%. 单个细菌的透射电子显微镜照片显示, Ag@NVan微球大量进入到E.coli的荚膜中, 与细胞壁发生了紧密黏附. 推测其机理是纳米银在穿透细胞壁的过程中, 多个去甲万古霉素分子同时抓合到了细胞膜表面的靶点——肽聚糖肽尾末端的D-Ala-D-Ala结构, 从而将整个复合微球体系固定在细胞壁上, 增强了抗菌活性. 这种生物缔合纳米粒子的模型对生物医学研究有重要意义.     

原子转移自由基聚合(ATRP)制备高密度端羟基聚氧乙烯梳状嵌段聚合物

聚氧乙烯[Poly(ethylene glycol),PEG]是一种稳定、无毒且具有良好的生物惰性和非免疫性、非抗原性的水溶性聚合物,在生物医学和生物技术领域具有广泛的应用背景和重要的研究意义,大量研究表明,多臂的PEG由于其枝状结构具有比线型结构更好的性能,然而,通常多臂,PEG采用Corefirst阴离子开环聚合环氧乙烷的方法,这种方法对聚合条件及设备等要求较高,限制了多臂的PEG的应用。