贵金属基纳米酶的研究进展

贵金属纳米材料在纳米尺度具有独特的光学、 电学性质及优异的催化性能, 是一类重要的功能纳米材料. 基于贵金属材料的纳米酶研究是贵金属纳米材料在生物医学领域的一个前沿研究方向. 贵金属基纳米酶具有特殊的光学性质、 较好的化学稳定性、 可调控的类酶活性及良好的生物相容性, 是目前纳米生物医学领域的热点研究材料. 本文总结了贵金属基纳米酶的活性种类、 活性机理、 活性调控以及在生物医学等领域的潜在应用.     

基于再生丝蛋白水凝胶的研究前沿

再生丝蛋白是从蚕丝中得到的纤维状蛋白质.基于再生丝蛋白的水凝胶在药物控制释放、体外细胞培养、组织工程等多个生物医学领域取得了重要的研究成果,体现了巨大的应用潜力.根据不同的物理及化学条件,再生丝蛋白水凝胶的分子构象可以调节;除了凝胶浓度、化学交联点密度等因素,其凝胶性能还可以通过调节β-折叠构象的含量来控制.本文对再生丝蛋白水凝胶的结构、基本物理化学性质和其在生物医学领域的应用进行综述,为探索新型生物医用材料提供理论指导.     

蚕丝丝胶蛋白的结构、性能及利用

丝绸厂排放的废水中含有大量的丝胶蛋白。丝胶蛋白是一种球状蛋白,含有多种多肽,由18种氢基酸组成,含有较多的丝氨酸,天门冬氨酸和甘氨酸,极性侧链氨基酸占74．61％,丝胶蛋白具有易溶,吸水,凝胶化,可改性和抗氧化等特性,在化妆品,食品、医药和生物材料等方面具有良好的开发潜能。     

纺丝条件及纺丝液组成对丝素-丝胶蛋白同轴干纺纤维的影响

为了模仿家蚕的纺丝工艺及天然蚕丝的组成和皮芯结构,利用同轴干法纺丝技术制备了以再生丝素蛋白（RSF）为芯层、丝胶蛋白（SS）为皮层的RSF-SS纤维。研究了卷绕速率及芯层纺丝液中RSF质量分数对纤维形貌、2级结构及力学性能的影响。结果表明：复合纤维具有明显的皮芯结构;相对于RSF的质量分数,卷绕速率对纤维结构和性能的影...     

角蛋白的提取及其生物医学应用

角蛋白系硬蛋白之一,广泛存在于动物的毛发及皮肤的衍生物中。目前,从毛发和羽毛中提取角蛋白常用的化学方法有酸碱水解法、还原法和氧化法等。作为天然生物分子,角蛋白具有优异的生物活性、生物相容性、生物降解性、良好的材料力学性能以及自然丰度等特性,在生物医学领域有很多潜在的应用。本文介绍了角蛋白的结构以及主要的提取方法,并展望了角蛋白的生物医学应用前景。     

仿病毒衣壳自组装体及其生物医学应用

仿病毒衣壳结构自组装体具有重要的基础研究和应用价值,是化学、材料、生物医学等多学科前沿交叉领域.本文从天然病毒衣壳的基本结构和特征出发,立足于从结构仿生到功能仿生的角度,综述了以天然病毒衣壳蛋白质和人工合成材料为组装基元构建仿病毒衣壳自组装体的策略,及其形态结构的调控和功能优化等.重点论述了近年来合成肽类分子在仿病毒衣壳自组装体结构和功能方面的进展.同时,就仿病毒衣壳自组装体在药物控释、基因传递等生物医学领域的应用也做了论述.     

丝素褐藻糖胶共混膜的结构与热性能

丝素是蚕丝的主要成分，是人类最早应用的天然蛋白质之一，作为性能优良的天然纤维一直用于纺织行业．近年来，丝素膜由于具有良好的透气透氧性和较少的炎症反应，尤其是对活体组织具有良好的生物相容性的特点，在生物工程和生物医学领域得到广泛地研究，被用作酶的固定化材料和哺乳动物细胞培养的基质、体外组织工程支架和抗凝血材料等．     

生物医用结冷胶及其改性水凝胶材料

结冷胶是一种线型聚阴离子微生物多糖,具有独特的凝胶特性和溶液流变学性质,自发现起即被应用于食品和化妆品中。近年来,随着生物医学学科的发展,天然高分子结冷胶及其水凝胶,在药物传递系统和组织工程材料等领域展现出了广阔的应用前景。结冷胶无毒,具有生物相容性和可生物降解性,所形成的水凝胶透明且稳定性好,并在一定条件下凝胶的力学性质与人体普通组织相近。结冷胶的这些优势使其成为一种良好的生物医用材料的制备来源。但是这种基于结冷胶的水凝胶也有其自身的缺点,如作为组织工程材料缺乏一定的韧性和组织负载能力等。这些不足在很大程度上限制了其在生物医学领域的应用。为了解决上述问题,许多研究者对结冷胶进行了化学和物理的改性。改性后的结冷胶材料在生物医学领域展现出更有发展的应用前景。本文综述了结冷胶凝胶的形成机理以及结冷胶的改性方法,重点详述了结冷胶及其改性材料在生物医学领域中的应用,并指出了结冷胶基组织工程材料在应用上应解决的一些挑战性问题。     

聚氨基酸专辑 前言

<正>生物医用高分子材料是高分子科学与生命科学、材料科学、生物医学工程等高度交叉的学科领域,与疾病诊断和治疗等人类健康生活等方面息息相关,是国家重要战略方向之一.在众多的生物医用高分子材料中,基于天然α-氨基酸的聚氨基酸高分子材料以其独特的结构与物理化学性质等优势备受材料学家青睐.     

醋酸乙烯酯-丝胶可降解接枝共聚物的合成及性能研究

随着工业技术的发展 ,合成材料用途不断扩大 ,产量不断增加 ,相应废弃物也日益增多 ,其中多为非降解物 [1～ 3] .为了保护环境及可持续发展 ,许多国家正广泛探索合成降解材料的新技术、新方法和新工艺[3,4 ] .目前 ,共聚物降解材料的研究和应用主要是以淀粉、纤维素和木质素等天然植物及以甲壳素等动物体为基质的降解材料[5～ 7] ,而对蛋白质分子的接枝共聚物降解性研究甚少 .丝胶蛋白质(Sericin,简称 Ser)是一种天然的蛋白质资源 ,是生丝生产过程中的副产物 ,由于回收技术及成本限制 ,一些中小企业还是将丝胶蛋白质随工业废水一起被排放至…     

从天然动物丝到丝蛋白基材料的研究

作为具有优异综合力学性能的天然蛋白质纤维,丰产的动物丝特别是蚕丝长期伴随着人们的日常生活,近十余年来,各种具有特色的功能性丝蛋白基材料更是层出不穷.但在探索动物丝和丝蛋白基材料的过程中,动物丝纤维是经由蚕或蜘蛛等动物的纺器而纺制得到的简单事实往往被忽视;换言之,动物丝实际上是动物对丝蛋白进行体内“加工”后的产物,也是丝蛋白基材料中的一种.因此,天然动物丝中独特的各等级间构效关系与丝蛋白基材料的构效关系之间并不存在着必然的传承效应.本文着重介绍了我们在对动物丝和丝蛋白基材料探索中的经验和体会,即在强调以丝蛋白分子链结构与性能及其之间的关系为研究重点的基础上,从比较和发掘各种天然动物丝的特性入手,进而了解丝蛋白分子链在本体和溶液中的行为,并通过对动物丝蛋白分子链聚集态结构的调控,以达到设计制备一系列多形貌和多功能的动物丝蛋白基材料的目的.     

铁氧体磁纳米结构的制备、表征及其在靶向药物释放领域的应用研究

以应用需求为目的对纳米材料的组成、结构和形貌进行设计合成是当前纳米材料化学研究的热点问题之一.磁性中空纳米结构及一维磁纳米结构在生物医学、催化、电子、信息以及纳米器件等领域都具有广泛的应用,有关其制备和应用方面的研究倍受科学家们的关注.本论文主要以实现磁纳米结构的生物医学应用功能为目的,设计材料的结构并通过一些简单有效的化学方法来实现磁纳米材料的组成、结构和性能的可控制备,为促进其应用提供良好的材料基础,同时初步探索磁性纳米材料在靶向药物释放方面的应用.论文主要包括如下内容.     

甲壳素基新材料研究进展

甲壳素/壳聚糖良好的生物相容性、生物可降解性及独特的生理活性使其成为非常有应用价值的天然高分子材料,当前已成为新材料领域的研究热点.甲壳素/壳聚糖具有良好的可加工性能,可固定贵金属、半导体纳米材料等活性催化物质,同时其本身也具有催化作用,是一类绿色环境友好的高分子催化材料.良好的生物相容性和生物可降解性使甲壳素/壳聚糖...     

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.     

纳米材料-蛋白质界面相互作用的分子机制

纳米材料由于其优异的性能在化工、电子、机械、环境、能源、航天等各个领域已经得到了广泛的应用,并且在生物医学方面的应用越来越受到重视。纳米材料-蛋白质界面相互作用是纳米生物医学领域重要的科学问题,对于纳米材料的生物医学应用以及生物安全性评价至关重要。蛋白质分子与纳米材料在界面的相互作用,一方面可以诱导蛋白质的构象、组装结构甚至功能的改变,另一方面可以引起纳米材料的表面亲疏水性、电荷性质等表面物理化学性质的改变。基于蛋白质与纳米材料相互作用检测技术及结果,本文从分子水平阐述了纳米材料与蛋白质分子在界面之间的相互作用机理及相应的结构与性质的变化,从而可以深化对两者之间复杂的相互作用机制的理解,对于推进纳米材料在生物医学的应用及健康、安全、持续发展具有重要意义。     

新型二维材料MXene在生物医学的应用

MXene是一类新型的二维过渡金属碳化物和氮化物的总称,通式为M_{n + 1}X_nT_x(n = 1~3),其中M为前过渡金属元素,X为碳或氮元素,T指键合在该材料表面的氟基、羟基或氧基等活性官能团。该类材料具有超薄的结构和出色的物理化学(电子、光学、磁性等)特性,从而吸引了各领域研究人员的广泛兴趣。目前,MXene在生物医学领域的应用逐渐拓展。这主要是由于其大的表面积和在近红外区域的强吸收,加之其可以通过容易的表面修饰与多种分子或者纳米颗粒结合。在这篇综述中,我们总结了MXene在生物医学应用中的最新进展。文章首先介绍MXene的相关制备方法和表面改性手段;之后重点围绕其独特的理化性质,依次介绍该材料在抗菌材料、生物成像、肿瘤诊断治疗和生物传感等生物医学领域中的应用进展;文章最后总结讨论了MXene在生物医学应用方面面临的挑战和新机遇。预期超薄MXene及精巧设计的纳米复合物将成为多种生物医学应用的最有吸引力的生物相容性无机纳米平台之一。     

功能微粒材料的制备及其细胞作用研究(英文)

随着纳米科学的迅速发展,越来越多的微粒材料被设计和制备出来,并应用于生物医学领域,取得了令人瞩目的进展和成就。近年来,我们课题组发展了一系列具备可控表面化学与结构、特定刺激响应性能和可控装载与释放性能的微粒材料,尤其是基于层层自组装的中空微胶囊。同时,我们也致力于研究微粒材料与细胞的相互作用,阐明其物理化学性质对细胞内吞和细胞功能的影响。通过这些研究,我们希望进一步建立功能性微粒材料的生物学功能优化的规律,推动其在生物医学领域的应用。     

埃洛石纳米管在分离富集中的应用

埃洛石纳米管(Halloysite Nanotubes,HNTs)是一种天然的纳米管状材料,具有对环境友好、生物相容性好、细胞毒性小等特点,近年来该材料得到了广泛的应用。HNTs是生物相容性较好的"绿色"材料,成本低、来源广等优点使其成为制备生物复合材料中的添加剂,而且HNTs具有的空腔结构、表面电荷性质及表面吸附性为重金属离子、染料分子、有机分子等的分离富集提供有利条件。另外,HNTs及其衍生的生物复合材料在循环肿瘤细胞的富集上得到应用。为了更好地了解和利用埃洛石纳米管,本文介绍了埃洛石纳米管的物理化学性能,以及HNTs在分离富集、活性分子的载运与控制释放等方面的应用进展,并对埃洛石纳米管的发展及应用前景进行展望。     

基于天然产物骨架的有机凝胶

天然产物结构复杂,生理活性独特,常被用作先导化合物,经过结构修饰和改造,发展为具有重要药用价值的化合物,在保障人类健康方面发挥重要的作用.近年来,具有独特立体结构、多修饰位点、良好生物相容性和生物活性的天然产物作为构筑单元,已应用到基于分子自组装的有机功能材料研究领域中.介绍以天然甾体、三萜、肽、糖等为结构骨架,设计合成的功能分子在有机凝胶方面的研究现状及其潜在的应用.     

导电聚合物的纳米结构及其在生物医学领域的应用

由于表面效应、小尺寸效应和量子效应,使纳米结构的导电聚合物材料与传统聚合物材料相比,显示出更优越的性能。基于神经组织对电场和电刺激敏感性,使得导电聚合物纳米材料在生物医学应用方面很有前景。本文综述了纳米结构的导电聚合物的合成方法,及其在生物医学领域的应用。合成方法主要关注于硬模板法、软模板法和无模板自组装法,以及这些方法中导电聚合物纳米结构的形成机理。总结了具有纳米结构的导电聚合物,如纳米颗粒、纳米纤维和纳米管等作为神经电极涂层材料和生物传感器等方面的应用。