聚乳酸的层层自组装修饰及其内皮细胞相容性研究

通过胺解反应在生物降解聚(L-乳酸)表面引入带有正电荷的自由氨基,并通过静电吸引层层(Layer-by-layer,LBL)自组装技术将具有良好生物相容性的硫酸软骨素(CS)和细胞外基质成分型胶原组装到该PLLA材料表面.通过反应性荧光探针标记、紫外-可见吸收光谱以及荧光能量转移等测试技术跟踪并表征了自组装过程的进行.组装层的厚度开始随组装层数的增加而线性增加,而后增加变缓.内皮细胞的体外培养证明,表面组装CS和胶原(以胶原为最外层)以后,细胞的增殖率和细胞活性显著提高,材料的细胞相容性得到明显改善.细胞体现了充分铺展的多角形内皮细胞形貌,而且局部已融合形成了一单层内皮细胞层.     

生物大分子层层组装:从生物分子的固定,界面控释到细胞外基质模拟

随着超分子科学、界面科学方法技术与生物医用材料科学的交叉与渗透,生物大分子层层组装已成为生物医用材料界面设计和制备的重要方法.本论文从采用生物大分子层层组装进行生物活性分子固定、界面控释涂层构建到细胞外基质结构功能模拟3个相互关联的研究视角,结合该领域国内外和本课题组的研究成果,对该领域的研究进展进行了综述,并对生物大分子层层组装作为一种生物医用材料界面设计制备新方法的未来进行了展望.     

层层自组装技术在生物医用材料领域中的应用研究进展

基于聚电解质阴阳离子交替组装的层层自组装技术由于可在温和的条件下实现多种生物大分子在材料表面的固定,并通过对组装条件的控制实现多种生物功能,已成为生物医用材料表面设计的重要手段。本文对层层自组装技术在构建血液相容性界面、组织工程表面、药物控释涂层等生物医用材料领域的应用研究进行了比较系统的阐述。     

层层组装构建蛋白质基多层结构及其生物医用研究进展

对蛋白质基自组装多层结构的发展和生物医学应用进行了综述。详细介绍了蛋白质多层结构的组装原理、组装基元类型、不同物理结构如涂层、微胶囊和纳米管的制备技术。阐述了蛋白质多层结构在抗凝血、抗菌、生物活性涂层、药物控释和生物分离方面的应用。最后对蛋白质基组装体系的优势进行总结,对其进一步的发展方向作了展望。     

聚合物复合物层层组装膜

层层组装是一种基于物质交替沉积而制备复合膜的方法,可以实现膜的结构和组成的精确调控.聚合物复合物是基于各种分子间弱相互作用力而形成的超分子聚集体,其种类包括聚阳离子-聚阴离子复合物、聚电解质-有机小分子复合物、中性聚合物-聚合物复合物以及聚合物-无机杂化复合物等.在本文中,以作者的研究结果为基础,阐明聚合物复合物的层层组装是一种方便、快捷的功能复合膜的构筑方法,具有如下优点:(1)聚合物复合物大的尺度可以实现聚合物复合物层层组装膜的快速构筑;(2)聚合物复合物的结构在组装溶液中和成膜后都容易调控,方便聚合物复合物层层组装膜结构的精细调控.(3)聚合物复合物层层组装膜可以构筑非复合的聚合物层层组装所不能获得的膜结构及功能.     

导尿管表面具有抗菌功能的层层组装微凝胶膜

以化学交联的聚烯丙基胺盐酸盐拟葡聚糖微凝胶和透明质酸为构筑基元,在导尿管表面层层组装构筑了厚度小于500 nm可控释放抗菌药物的聚合物微凝胶膜。 广谱抗菌药物头孢曲松钠通过扩散吸附的方法在2 min内快速负载到聚合物微凝胶膜中,并且在生理盐水中可控释放时间达3 h。 抗菌实验表明,组装有层层组装微凝胶膜并负载广谱抗菌药物的导尿管具有令人满意的抗菌效果,避免感染的发生。     

含乳糖聚电解质靶向微胶囊的层层自组装构筑

设计合成了己二酸乳糖乙烯酯/对苯乙烯磺酸钠共聚物（PLESS）,通过层层自组装技术构筑聚烯丙基胺盐酸盐（PAH）与含乳糖聚电解质PLESS的靶向微胶囊。以紫外-可见吸收光谱监测了PAH与PLESS在平面的石英片进行层层自组装过程,研究了不同实验条件（聚电解质浓度、溶液盐度、盐种类）对PAH/PLESS多层膜自组装的影响;PAH与PLESS在球形碳酸钙微球模板上层层自组装,去除模板后得到层状结构的微胶囊,用透射电镜（TEM）等方法观察其形态形貌;通过花生凝集素识别考察其潜在靶向性;通过细胞MTT活性试验评价其生物相容性。     

交联结构对肝素/壳聚糖层层组装多层膜内皮细胞相容性的影响

采用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺交联技术对具有抗凝血抗菌作用的肝素/壳聚糖多层膜进行交联, 研究了交联结构对多层膜稳定性和血管内皮细胞亲和性的影响. QCM-D结果显示, 交联可有效地提高多层膜的稳定性, 在模拟人体血液流速(3.0 cm/s)下保持良好的稳定. 体外内皮细胞的研究结果显示, 多层膜的交联可有效地调节肝素/壳聚糖多层膜表面粘弹性, 并显著增加内皮细胞的粘附与生长. 交联的肝素/壳聚糖多层膜有望成为理想的心血管功能界面涂层材料.     

聚电解质层层自组装纳滤膜*

层层自组装技术能够方便地对膜的微观结构和组成进行调控,已在制备复合型纳滤膜方面取得了迅速的发展。本文综述了近年来用于聚电解质层层自组装纳滤膜的制备方法,种类以及影响因素。介绍了静态层层交替沉积、压力驱动自组装和电场强化自组装等三种制备方法;归纳了均聚型、共聚型和有机/无机杂化型等三类用于层层自组装纳滤膜的聚电解质的特点;讨论了聚电解质的荷电性、电荷密度和电离程度等因素对其自组装膜分离性能的影响。总结了聚电解质自组装纳滤膜在水处理和有机溶剂中物质的分离等方面的应用。同时,对提高聚电解质自组装纳滤膜的组装效率,分离性能和发展方向提出了设想和建议。     

基于非共价键作用力的纳米粒子层层组装薄膜

非共价键作用力常被用来构筑各种超分子结构,最有效的非共价键驱动力是静电相互作用力,被广泛应用于聚离子间的层层组装.本文简要介绍了基于非共价键驱动力的纳米粒子层层组装薄膜的制备及其组成、表面形貌、厚度和结构等的表征方法;分析了多层组装薄膜形成的普遍原理,认为静电相互作用力可能是主要成膜驱动力;归纳了现今比较常见的几种纳米粒子层层组装的类型,并总结了纳米粒子层层组装潜在的应用前景.     

去质子化调控的肝素/壳聚糖抗凝血多层膜

本文研究了环境pH值变化对多层膜表面性能的影响, 并且评价了组装pH值与测试pH值的差异对多层膜血液相容性的影响.     

明胶在聚氨酯表面的固定化及其对内皮细胞生长的促进作用

理想的组织工程支架材料应具备有效促进细胞生长的能力和良好的组织相容性 .然而现有的聚合物生物材料大多呈现疏水性 ,不能有效支持细胞的生长 [1,2 ] .细胞外基质和血清中含有对细胞粘附、生长和繁殖有显著促进作用的多种活性因子 ,如纤维粘连蛋白 ( Fn)、层粘连蛋白 ( L aminin)、胶原( Collagen)、多聚赖氨酸和冷析蛋白 ( CIG)等 [3～ 5] ,把这些因子固定到材料表面 ,可为细胞的粘附生长提供理想的条件 .本文通过碳二酰亚胺脱水缩合技术 ,将明胶 ( Gelatin)共价键合到聚甲基丙烯酸接枝改性的聚氨酯 ( PU- g- PMAA)薄膜表面 ,并初…     

交联壳聚糖水凝胶填充层状微胶囊的制备与性能

在甲基丙烯酸和乳酸接枝修饰的水溶性壳聚糖(CML)存在下, 合成了尺寸均匀的球形CML杂化碳酸钙微粒. 通过层层组装(LBL)技术在该微粒表面形成了聚苯乙烯磺酸钠(PSS)/聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)多层膜, 去除碳酸钙微粒后得到内部含有CML的聚电解质微胶囊. 进一步采用紫外光引发CML聚合, 将CML转化为CML微凝胶, 得到内部填充凝胶的微胶囊. 通过扫描电镜、光学显微镜和透射电镜等技术表征了微胶囊的结构. 与传统的LBL微胶囊不同, 凝胶填充的微胶囊干燥时尺寸收缩, 但仍可保持球形; 再次水化后, 能够膨胀恢复其原有尺寸和形态. 各种具有不同电荷性质、分子量和亲疏水性的染料分子及蛋白质均可有效地装载到微胶囊内.     

Electron Communication Between Electrode and Dye-Linked L-Proline Dehydrogenase in Organized Layer-by-Layer Multilayer Film

Multilayer film was fabricated on an electrode surface by alternate layer-by-layer(LBL) adsorption of polycationic redox polymer(PEI-Fc) and dye-linked L-proline dehydrogenase(L-proDH).The electrochemistry of the PEI-Fc/L-proDH multilayer modified electrode was investigated by cyclic voltammetry,and the enzyme catalysis mediated by the redox polymer was studied in a solution containing L-proline.It was observed that electron communication between L-proDH and the electrode was achieved with the help of PEI-F...     

层层静电自组装构建壳聚糖/肝素抗菌多层膜的研究

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）由于其突出的机械性能和良好的生物相容性而广泛用作心血管的植入材料,但是植入内置医用材料时会发生感染,这直接导致了较高的发病率和死亡率,传统的抗感染的表面设计包括与抗菌药物机械共混和表面化学接枝抗菌药物等,但是采用简单的机械共混方式制备的材料中药物负载可控性差,表面化学接枝涉及步骤繁杂的合成工艺很难在具有复杂体型结构的医用装置上实现,因此寻求一种简单的面对装置的表面修饰手段成为医用装置抗感染表面设计的关键性问题。     

基于聚乙二醇和不同多肽构建的生物涂层及其内皮细胞选择性研究

利用自由基聚合反应将甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEGMA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的二元共聚物接枝在基材表面,并通过开环反应分别固定精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)、精氨酸-谷氨酸-天冬氨酸-缬氨酸(REDV)和酪氨酸-异亮氨酸-甘氨酸-丝氨酸-精氨酸(YIGSR)3种可特异性黏附内皮细胞的多肽.通过核磁共振检测合成的聚合物分子结构,并进一步通过X射线光电子能谱(XPS))以及原子力显微镜(AFM)的测试结果证明聚合物成功接枝在基材表面.利用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)对表面固定的3种多肽进行了定量表征.体外内皮细胞和平滑肌细胞黏附结果表明,3种不同多肽修饰的共聚物表面均能够有效阻抗平滑肌细胞的黏附,同时不同程度地促进内皮细胞的黏附,从而实现了基材表面内皮细胞的选择性黏附.其中与RGD和YIGSR多肽修饰的表面相比,REDV多肽修饰的表面呈现出更优异的内皮细胞选择性.这种具有内皮细胞特异选择性的界面在心血管支架涂层原位内皮化方面具有良好的应用前景.     

Multilayer membranes via layer-by-layer deposition of ascorbate oxidase and Au nanoparticles on the Pt electrode for reduction of oxidation current derived from ascorbate

A glass plate was alternately immersed in an Au colloid (10 nm φ) and an ascorbate oxidase (AO_x) solution (0.1 mg/mL, pH 6.8). Absorbance at 530 nm originating from the Au particles increased with the increasing number of depositions. The AO_x activity of the plate also increased as the plate was immersed in the AO_x solution. These results suggested that a multilayer membrane via the layer-by-layer deposition of AO_x and Au nanoparticles was formed on the glass plate. AO_x was also deposited on a Pt disk electrode using the same process. Using the (AO_x/Au)₁₀ modified electrode, the oxidation current of ascorbic acid (0.1 mM) decreased to 19% versus the unmodified electrode.     

Electrochemistry and Electrocatalysis of Myoglobin Loaded into Multilayer Films Assembled with Phytic Acid and Chitosan

Natural polymer polysaccharides chitosan (CS) was successfully assembled with phytic acid (PA) into {PA/CS}_n layer-by-layer films. Myoglobin (Mb) could be gradually “absorbed” or loaded into {PA/CS}_n films when the films were immersed into Mb solutions, forming {PA/CS}_n-Mb films. The {PA/CS}_n-Mb films demonstrated well-defined and quasi-reversible cyclic voltammetry (CV) responses for Mb Fe^III/Fe^II redox couple and were used to catalyze electrochemical reduction of oxygen and hydrogen peroxide. The interaction between Mb and {PA/CS}_n films was explored and discussed, which suggested that the electrostatic attraction might play a major role in loading Mb into the films. This new kind of film incorporated with redox proteins could be used to fabricate the new type of biosensors or bioreactors without using mediators.     

多金属氧酸盐-三(2,2′-联吡啶)钌层接层自组装纳米复合膜的制备及光致发光性质

层接层自组装技术作为制备均匀、超薄多层薄膜的有效方法已引起人们极大的关注 .利用这种方法可以将无机、有机组分有序地组合在薄膜中 ,在固体基底上构建功能性分子的超分子结构 ,并且可以在分子水平上调控每层膜的结构和厚度 ,从而实现薄膜的光、电、磁、非线性光学等功能化 [1～ 6 ] .多金属氧酸盐具有独特、优异的物理化学性能 ,在药物化学、电化学、催化化学及材料化学等方面具有十分广阔的应用前景 [7～ 9] ,将其组合在薄膜中 ,可赋予膜材料更优异的功能特性 .钌的联吡啶配合物在光化学、电化学及电子和能量转移等领域颇受关注 ,并已…