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。     

聚合物控制模拟生物矿化

近年来,受自然启发的合成思路已日益引起广泛的重视.本文综述了运用各种不同的分子模板对无机晶体的生物矿化过程,多种无机晶体生长和无机-有机复合材料的形貌与结构的调控作用以及分子模板与外界静态模板的协调控制效应等方面的最新进展.重点讨论简单的有机添加剂如水溶性功能聚合物及表面活性剂等对无机晶体晶化的模板效应及其在复杂无机结构形成过程中的相互协同作用、在混合溶液体系中的新的影响效应等.讨论了模拟生物矿化方法在构筑新颖无机纳米材料及无机-有机复合材料的新途径及其自组装机理.目前的研究进展表明,通过选择合适的分子模板和外界静态模板、适当的合成微环境和运用合适的自组装机制,有可能实现对所有无机晶体的形貌控制和复杂杂化结构的合理构筑.展望了这些尺度可控而结构特殊等级材料潜在的重要应用价值.     

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。     

生物矿物及其矿化过程

生物体内有机基质指导矿物晶体的成核、生长和聚集,使得生物矿物具有特定的形貌、取向和组装方式,从而产生特殊的功能.本文从有机基质与矿物的晶格匹配、立体化学互补和空间定位、静电作用和电荷匹配,以及分子间弱相互作用力等方面综述了生物矿化过程中所涉及的机理,并讨论了生物矿物的分布和特性、生物矿化过程中的有机基质、生物矿化的过程和类型.     

生物矿化中的凝聚态化学

不同于研究体相或分子与分子之间的常规化学,凝聚态化学重点关注的是多层次结构的凝聚态物质,主要研究凝聚态物质的化学性质与功能、构筑机制、凝聚态物质之间的反应以及结构与功能间的关系,也是生物矿化研究中特别感兴趣的科学问题。生物矿化是通过有机基质调控无机矿物的生成,构筑具有多层次结构和特殊功能(如保护、传感和运动等)的生物凝聚态物质。研究生物矿化中的化学构筑与结构-功能关系,通过仿生矿化可以设计并制备具有类生物矿物结构和先进功能的仿生凝聚态材料。本文从凝聚态化学的角度介绍生物矿化和仿生矿化领域的概况以及取得的重要成果和新认识,重点综述了本课题组近年来受生物矿化启发,基于无机离子寡聚体的仿生新材料构筑和功能方面的研究成果。相信生物矿化将为新兴凝聚态化学的研究和发展提供良好参考,同时从凝聚态化学的新高度看待和指导生物矿化,也将促进生物矿化研究走向新的台阶。     

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     

生物矿化中的无定形碳酸钙

本文综述了无定形碳酸钙的结构、合成和表征方法,阐明了无定形碳酸钙是一种热力学上的不稳定相.具有功能基团的有机高分子、功能蛋白质以及无机镁离子等添加剂对它有一定的稳定作用,抑制它的转化;但是在一定条件下它将转化成结晶态的碳酸钙.无定形碳酸钙具有高可溶性、各向同性和可塑性,正是这些特性使得生物采用它作为生物矿物的前体来矿化,形成具有精美结构的各种生物矿物.通过对无定形碳酸钙的研究,能够更加深入地了解生物矿化的机理,更好地仿生合成和制备各种功能材料.     

肿瘤靶向性高分子纳米载体研究现状与展望

综述了肿瘤靶向性高分子纳米载体在抗肿瘤药物的靶向性输送和控制释放方面的研究进展,并详细介绍了被动肿瘤靶向性、主动靶向性、生物可降解性、pH敏感性、还原敏感性、酶敏感性和温度敏感性高分子纳米载体的研究现状,展望了该研究领域的发展方向.     

基于生物矿化的生物壳工程

生物矿化是生物体提高自身存活能力的重要手段,可以通过无机非生命体实现对有机生命体的保护和功能化.得益于这些自然现象的启发,我们将生物矿化原理应用于各种生物单元的功能化改造,进一步提出了仿生壳工程概念.经过生物矿化改造后,生物体系可以维持原有生物性质但又被人工材料赋予了新功能,在材料、生物、医学等各个领域有着重要的价值.本文对基于生物矿化的壳工程修饰方法及其应用进行了介绍,并对该领域的研究前景进行了展望.     

聚合物基底上碳酸钙生物矿化的研究进展

生物矿化作用是自然界广泛存在的一种现象。它是在生物体的严格控制下进行的,生物体从周围的环境中有选择地吸收各种元素用于构建生物体内具有特殊功能的无机结构。本文系统综述了聚合物膜上碳酸钙生物矿化的研究进展。详细介绍和比较了"直接合成法"和"通过无定性碳酸钙转化法"两种不同的矿化模式,并讨论了各矿化因素包括:酸性大分子、温度和聚合物基底种类等不同的影响。直接合成法:即通过酸性大分子的调节直接在大分子表面生成稳定晶型的碳酸钙。无定性碳酸钙转化法既在高度饱和的碳酸钙溶液中,在大分子表面生成一层无定性碳酸钙膜,然后将其在一定湿度下转化成一种或几种结晶形式的碳酸钙。前一种模式是一种常规的方法,研究得也最多。后一种模式相对较新,它简单快捷,而且影响因素少。     

离子液体功能高分子

离子液体功能高分子(ILFPs)是含离子液体结构的有机高分子,主要由不饱和单体聚合得到.此类高分子结合了离子液体所具有的独特性质,成为目前研究的热点.本文总结了近几年国内外有关ILFPs的最新研究成果,将现有的几十种ILFPs按与高分子链直接相连的离子的种类归为聚阳离子型、聚阴离子型和内盐型3类,介绍了各类ILFPs的合成方法及影响Tg大小的各种结构因素.此外,本文重点对ILFPs在聚合物电解质、表面活性剂、催化剂、生物酶载体及气体吸附剂等方面的应用进行了综述.最后提出了ILFPs的研究中尚待解决的诸如品种不多、结构表征不详等问题及今后可能的发展方向.     

生物催化在高分子合成中的应用

生物催化剂已被越来越多地用于高分子学中,产生了许多新的反应、工艺和商业用途.酶和全细胞工艺都引起了众多关注,生物催化剂的立体选择性是它们的主要优势之一,新的或改良的方法层出不穷.生物催化的进程主要集中在几个方面上:聚合反应、聚合物修饰反应、聚合物降解反应以及单体和低聚物的合成.在这篇文章中,我们总结了生物催化在高分子合成中的最新应用.     

新型石墨烯/金/功能导电高分子/过氧化氢生物传感器的制备及应用

石墨烯材料和酶的固定对石墨烯基生物传感器性能及应用至关重要.金电极依次放入氧化石墨(0.05 mg/mL)和氯金酸(0.05 mmol/L)溶液中进行控制电位电解,循环以上操作20次后,转移至2,5-二(2-噻吩)-1-对苯甲酸吡咯单体溶液采用循环伏安法进行电聚合形成含有羧基的导电高分子膜,然后以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为活化剂将辣根过氧化物酶共价键合在修饰电极表面制备过氧化氢生物传感器.研究表明,交替电沉积得到的石墨烯/金纳米复合材料分散性好,所制备的生物传感器对过氧化氢的氧化还原过程有显著的催化作用.过氧化氢浓度在2～200 nmol/L之间传感器的电流响应与浓度呈线性关系,相关系数(R2)为0.9996,方法的检测限是0.67 nmol/L(S/N=3),灵敏度明显优于现有文献报道.此外,共价键合方式固定酶使传感器的稳定性和方法的重现性大大提高.5 nmol/L的过氧化氢溶液测定20次,相对标准偏差为1.2%.在4℃下储藏3个月传感器电化学响应变化值少于3%.该方法已成功应用于牛奶样品中痕量过氧化氢的测定.     

生物医用高分子在癌症药物治疗中的应用

利用生物医用高分子作载体,化学结合或物理包裹抗肿瘤化学药物、生物工程药物和放射药物,制剂通过植入或靶向运输至肿瘤区域。可增强药物在运输及吸收过程中的稳定性,提高药物的生物利用度,药物以一定速率从制剂中缓慢释放,可简化服用程序,在肿瘤区域维持较高的药物浓度,同时降低药物对全身的毒副作用。本文综述了生物医用高分子在高分子导向药物、抗肿瘤药物聚合物微球制剂,植入制剂以及肿瘤栓塞治疗中的应用。     

甲壳素和壳聚糖在生物矿化和模拟矿化过程中的调控作用研究进展

生物矿化材料一般由95%的无机物和5%的有机质组成,具有普通无机材料无可比拟的力学性能、光泽及特殊功能,这些特性源于细胞的调控和有生物活性的有机高分子对无机物结晶和形貌的精确控制.本文综述了甲壳素及其衍生物壳聚糖在生物矿化领域(生物体内和体外模拟)的作用研究进展.     

生物可降解高分子交联剂的研究进展

交联剂是制备水凝胶不可或缺的成分,其组成和结构影响了水凝胶的性能及应用.生物可降解性和生物相容性是作为组织工程支架、药物载体等生物医用材料所必需具备的性能.利用生物可降解性物质作为交联剂来制备化学凝胶,赋予了水凝胶上述性能,满足其作为生物医用材料的要求,拓宽水凝胶应用领域.本文主要总结了近年来多糖类(壳聚糖类、海藻酸类...     

从生物矿化到仿生矿化：构筑新功能生命体

生物矿化是生命体通过调控无机矿物的成核、取向、生长和组装来制造有机-无机复合材料的过程。借鉴生物矿化的原理,可利用有机基质实现无机材料的可控合成,制备出性能优异的新型复合材料。更有趣的是,将材料和生物体从结构和功能两个层面整合,利用材料-生物之间的协同调控,可构筑出新功能生命体,这也是仿生矿化发展的重要方向。本论文首先介绍生物矿化的基本理论和自然界中的生物矿化现象。随后通过对生物矿物结构和功能的阐述,提出仿生构筑新功能生命体的概念,并系统介绍构筑新型材料-生物体的方法,在此基础上系统总结新功能生命体在环保、能源、医学等领域的应用。最后,针对目前该领域存在的局限和问题展开讨论,对实现智能仿生构筑生命体的研究进行展望。我们认为基于仿生矿化构筑新功能生命体的研究能够推动学科边界不断融合,为材料学、化学生物学、生物无机化学以及医学等领域的发展提供新的方向。     

生物矿化、仿生合成与形貌调控

介绍了生物矿化材料的种类、结构、特点、形貌调控原则以及基于微生物、蛋白质、多肽、氨基酸和核酸等晶体调节剂的生物矿化材料的合成,总结了近年来生物矿化和彷生合成领域的研究进展.     

生物高分子静电纺丝研究进展

静电纺丝(电纺)技术是一种制备直径为数十纳米到数微米的纳米纤维的有效方法。由于生物高分子具有良好的生物相容性,近年来国内外对生物高分子的电纺制备进行了大量研究。这种生物高分子纳米纤维在组织工程支架、组织修复等方面有独特的优势。本文对生物高分子——多糖、蛋白质、核酸(DNA)的静电纺丝研究进行了总结。     

基于生物矿化的纳米载药体系

基于生物矿化的纳米载药体系具有制备简单、良好的生物相容性和控制药物释放的能力、易被修饰且具备多功能性和靶向性等优点,在临床中拥有巨大的应用前景。本文系统阐述了基于生物矿化的纳米载体的构建原理和分类,重点介绍了它们的靶向性策略和刺激响应释放策略,并展望了其在临床治疗中的应用。