静电纺丝素/胶原/聚合物复合纤维的制备及其力学性能的研究

目前,将天然高分子蛋白和聚合物共混利用静电纺丝法制作各种组织工程支架材料倍受关注。基于这种研究背景,在本文中利用静电纺丝技术,制备了丝素(SF)/胶原(COL)/聚左旋乳酸(PLLA)和SF/COL/聚左旋乳酸-己内酯(PLCL)两种共混复合纤维膜,通过扫描电镜(SEM)对纤维形态结构分析,发现复合纤维形貌良好,直径较为均一。同时改变纺丝液中高分子蛋白的比例,复合纤维的直径也随之减小。此外,对复合纤维进行了力学性能测试,发现随着聚合物含量的增加,复合纤维膜的力学性能得以改善,SF/COL/PLCL组复合纤维的拉伸性能明显优于SF/COL/PLLA组。     

静电纺丝法制备丹皮酚纤维膜的综合实验设计

设计了静电纺丝法制备以聚己内酯为载体的含丹皮酚的载药纤维膜的综合实验,实验涉及载药纤维膜的制备和表征测试等操作。采用静电纺丝技术制备了丹皮酚纤维膜,利用红外光谱仪,扫描电镜和X-射线衍射仪进行了表征。通过此综合教学实验,学生可了解纳米纤维膜的制备方法及表征技术,掌握红外光谱仪的原理及操作技术,了解扫描电镜、X射线衍射仪等大型仪器的原理和制样方法。该实验项目涵盖多个知识点,综合性强,便于操作,可作为高分子材料与工程、制药工程等本科专业的综合实验项目,培养学生的综合实验技能和创新能力,激发他们对科研的兴趣。     

用于抗肿瘤药物评价的三维肿瘤细胞体系的构建及性能

以聚己内酯和明胶为原料,通过静电纺丝制得孔隙率高、细胞分散性好、机械性能佳的三维细胞支架;扫描电镜及共聚焦显微镜表征U87细胞在该三维支架内培养14天后的生长情况,结果表明U87细胞不仅能够在支架表面黏附增殖,而且能迁移进入静电纺丝膜内部生长,形成良好的三维细胞体系.游离阿霉素(DOX)对二维表面和三维静电纺丝膜中U87细胞的细胞毒性结果表明,相对于二维细胞体系而言,三维细胞体系对药物的敏感性能降低.进一步比较了二维与三维细胞对负载于聚乙二醇-b-聚己内酯(PEG-b-PCL)胶束中DOX的响应,三维细胞体系的药物敏感性低于二维体系.     

可释放一氧化氮的芯-壳结构静电纺丝支架的制备（摘要）

本文制备了可释放一氧化氮（NO）的小口径人工血管.首先合成了氮烯醇化的N,N′-二丁基-1,6-己二胺（DBHD/N2O2）作为NO供体,并将其混入生物可降解材料聚己内酯中（PCL）,利用静电纺丝技术构建管状血管支架.这种血管材料展现了良好的抗血小板粘附的性能,但是却存在着细胞毒性及NO的突释现象.为了解决这两方面问题,利用同轴电纺技术构建了以PCL或明胶为壳,混有DBHD/N2O2的PCL为芯的芯-壳结构纳米纤维多孔血管支架.这种芯-壳纤维结构能够缓慢释放NO,并且细胞相容性也得到了明显的改善.     

PLGA/明胶共混体系的静电纺丝研究

采用静电纺丝技术制备了聚乳酸乙醇酸(PLGA)/明胶(Gt)的复合超细纤维, 考察了溶液浓度、电压及流速对纤维形貌的影响. 研究了不同明胶比例的纤维膜的微观形貌和干湿态的力学性能. 结果表明, 在溶液浓度0.12 g/mL, 电压7.5 kV, 流速0.8 mL/h条件下, 所得PLGA/Gt复合纤维直径较小, 粗细较均匀且缺陷少. 含有明胶的复合纤维直径远小于PLGA单纺纤维直径, 明胶的加入降低了膜的拉伸强度和断裂伸长率, 提高了膜的亲水性. 经PBS浸泡后, 复合膜的弹性得到加强. 明胶质量分数为5%和10%时, 纤维直径分布较窄, 当明胶的质量分数增加至15%时, 纤维的直径分布变宽.     

聚己内酯—聚丙交酯—聚醚三元共聚高分子微粒及其降解的 …

用乳化－溶剂蒸发法制备了聚己内酯－聚丙交酯－聚醚三元无规共聚物微粒,且与用相同方法制备的聚己内酯（ＰＣＬ）和聚己内酯－聚醚嵌段共聚物微粒的形态进行了比较。他材料的亲水性,以及三元无规共聚物中亲水性聚醚链段的长度及含量对所形成微粒形态的影响。研究结果表明,随着聚合物由疏水性向亲水性转变,所生成微粒的形态则从光滑、多孔、到不规则变化。证明了三元无规共聚物多孔向亲水性一粒的形成是由于亲水的聚醚链段向水相     

PCL/CeO_2杂化纤维的电纺制备与性能研究

首先利用静电纺丝技术制备了聚己内酯(Poly(ε-caprolactone),PCL)/稀土(Rare Earth,RE)杂化纤维,而后通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)研究了静电纺丝电压、稀土加入量等因素对杂化纤维微观结构、直径以及热性能的影响。结果表明,加入RE后,杂化纤维中PCL具有多种晶体形态,且纤维表面具有微细的孔洞结构;随着RE加入量的增大,或随着静电纺丝电压的升高,纤维直径呈现先减小后增大的趋势,而纤维熔点呈现先增大后减小的趋势。     

乳液静电纺丝PLA/PEG微纳纤维膜的可控制备及负载亲疏水性药物的释放

采用低能相反转法,以聚乳酸(PLA)、疏水性药物喜树碱(CPT)溶液为油(O)相,以明胶水溶液、亲水性药物黄芪多糖(APS)为水(W)相,制备水包油(O/W)初乳液.通过控制聚乙二醇(PEG)的浓度和分子量制备O/W纺丝液,经乳液静电纺丝获得PLA/PEG微纳纤维膜.采用粒径分布、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、接触角测试和细胞毒性实验对初乳液和PLA/PEG微纳纤维膜进行表征,并通过激光共聚焦显微镜(CLSM)观察药物的分布情况.结果表明,通过乳液静电纺丝可成功制备亲水性良好的不同微纳结构的PLA/PEG微纳纤维膜.PLA/PEG微纳纤维膜形貌不同,亲水性存在差异,无细胞毒性.体外药物释放结果表明,与pH=6.8和7.4的释放介质相比,在pH=5.8的释放介质中,药物累积释放率较高,表明载药PLA/PEG微纳纤维膜能够有效减缓CPT的释放,而APS释放速率较快,可实现亲疏水性药物的差别性释放.     

聚乙烯醇明胶混合水溶液的静电纺丝

将聚乙烯醇与明胶混合水溶液进行静电纺丝,制备了聚乙烯醇与明胶混合超细纤维及其电纺膜,研究了混合纺丝液的组成对纺丝液的粘度、表面张力和电导率的影响,观察了纤维的微观形貌,并对电纺膜进行了差示扫描量热测定.结果表明:当混合液中明胶含量小于20 9/6时,静电纺丝可以稳定进行.随着明胶含量由5%逐渐增加至25%,混合超细纤维的平均直径先是由260nm逐渐下降至207 nm而后又逐渐增加至320 nm.明胶的含量低于15%时,不影响其混合电纺膜中PVA的结晶.     

定形相变复合材料的研究进展——静电纺丝法

静电纺丝是制备定形相变复合材料的重要方法之一,本文综述了静电纺丝法制备定形相变复合材料的研究进展,主要包括溶液静电纺丝、溶液-溶液同轴静电纺丝、熔融-溶液同轴静电纺丝和静电纺纳米纤维膜物理吸附等,总结了静电纺丝常用的固-液相变材料(如脂肪族长链烷烃、大豆蜡、脂肪酸及其二元低共熔物、脂肪酸酯和聚乙二醇等)和支撑材料(如醋酸纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚偏氟乙烯、聚乳酸、聚氨酯、聚酰胺6、聚丙烯腈及其碳纳米纤维等)。     

明胶/聚乳酸复合纤维膜的制备、表征及作为角膜细胞载体的评价

利用静电纺丝技术制备了明胶与聚乳酸的复合纤维膜, 研究了组分配比对复合膜的表面性能、孔隙结构和力学性能的影响, 并以复合膜为组织工程支架进行兔角膜上皮细胞的体外培养. 采用扫描电子显微镜、免疫荧光染色和噻唑蓝四氮唑溴化物(MTT)比色法综合评价了细胞在支架表面的黏附与增殖能力. 结果表明, 纺丝溶液的组分对纤维的直径分布和表面亲水性有显著影响, 不同组分配比的复合纤维膜均具有高孔隙率的通孔结构; 以明胶为基材可维持复合膜的细胞黏附性; 与聚乳酸复合可以明显提高复合膜的力学性能.     

静电纺丝纳米纤维基超级电容器电极材料的研究进展

静电纺丝纳米纤维具有比表面积大、孔隙率高及密度低等优势,是电化学储能材料的理想候选者之一.本文综述了近年来静电纺丝碳纳米纤维、金属氧化物/硫化物/氮化物、导电聚合物及其复合材料在超级电容器领域的研究及应用进展,探讨了材料组成、结构与电化学电容性能之间的关系,并对静电纺丝纳米纤维基电极材料的发展前景进行了展望.这将为新型高性能超级电容器电极材料的结构设计与可控制备提供新思路.     

聚己内酯/聚丁内酰胺电纺纤维的制备及性能

通过溶液静电纺丝法制备了聚己内酯/聚丁内酰胺（PCL/PBL）电纺纤维膜。采用扫描电子显微镜（SEM）、水相接触角测量仪、原子力显微镜（AFM）、能谱仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、热重分析仪（TGA）、差示扫描量热仪（DSC）、电子万能拉力机对PCL/PBL电纺纤维的形貌、亲疏水性、结晶性能、热性能及力学性能进行了研究。结果表明，随着PBL含量的增加，纤维直径增大、分布变窄，且纤维膜的亲水性明显改善；PCL与PBL有一定相容性，PCL/PBL电纺纤维膜的结晶度高于PCL或PBL均聚物电纺纤维膜，并随PBL含量增加而提高；PCL/PBL电纺纤维膜中PCL熔点随PBL含量增加而略有增加，PBL组分的熔点则基本不变。两组分的结晶温度和纤维膜热稳定性均随PBL含量增加而降低。PBL的加入使电纺纤维膜的力学性能明显提高。     

静电纺丝技术在二次电池和电催化领域的应用进展

静电纺丝技术是一种简单、高效制备一维纳米纤维的方法,其制备的纳米纤维一般经过后期热处理得到含碳复合物,具有操作简单、方法可控、产量可观等优点,得到的材料具有良好的导电性和快速的电子、离子传输路径,因此可用来广泛制备电极及催化材料.基于此,静电纺丝技术在二次电池(如锂/钠离子电池)和电催化领域有着广泛的应用.本综述不仅介绍了静电纺丝技术的原理,并且总结了其在纳米电极材料及催化领域的优势和标志性成果,并针对相关领域的问题进行了合理的探讨.此外,本文简要总结了现有的发展进程并指出了未来的发展方向,可对静电纺丝技术在先进能源材料的设计与制备上提供指导.     

静电纺丝法制备PHB基纳米纤维材料的研究进展

聚β-羟基丁酸酯(PHB)作为一种天然的可生物降解材料,因其良好的生物相容性,广泛应用于生物医用领域.而静电纺丝技术是获得纳米纤维最理想的方法之一,目前已成功制备出多种不同类型的纳米纤维,尤其在制备复合纳米纤维方面取得了显著成果.本文论述了国内外静电纺PHB基纳米纤维的研究现状和进展,重点介绍了静电纺PHB基纳米纤维影...     

官能团化聚己内酯的制备及其生物应用

聚己内酯(PCL)是一种疏水的、半结晶的、可降解的脂肪族聚合物,其具有良好的生物相容性、药物透过性和机械性能,在药物缓释和组织工程领域得到了广泛的关注。由于其结晶性强,亲水性差,生物降解速度慢,限制了其在生物医用领域更广泛的应用。聚己内酯的官能团化可实现对聚酯材料亲疏水性、降解速率等物化性质的调节,同时,活性官能团的引入便于对PCL的进一步化学修饰,有利于拓宽聚己内酯类材料的生物医用领域。本文详细介绍在聚己内酯骨架引入侧基官能团的化学方法,并简要阐述了官能团化聚己内酯在生物医用材料领域的应用。     

静电纺丝法制备多壁碳纳米管/聚乙烯醇复合纤维的综合实验设计

设计了静电纺丝法制备多壁碳纳米管/聚乙烯醇复合纤维综合实验。该实验对纺丝浓度、纺丝电压、接收距离、接收面积、多壁碳纳米管的改性及其添加量对复合纤维形貌的影响进行研究,对纤维进行了红外光谱、扫描电镜测试分析,得到优化的静电纺丝制备多壁碳纳米管/聚乙烯醇复合纤维的电纺工艺。该实验易于分组操作,涉及高分子材料的改性、制备、形貌表征和结果分析等多方面内容,有利于学生巩固理论知识,提高实践能力和综合应用能力。     

含骨脱细胞基质电纺纤维的成骨性能

通过脱细胞技术制备了猪骨脱细胞基质(DBM), 用胃蛋白酶消化DBM使其变为可溶形式, 采用静电纺丝技术制备了含有DBM的左旋聚乳酸(PLLA)电纺纤维(PLLA/DBM), 并对PLLA/DBM的形貌、 亲水性、 细胞相容性、 成骨性能和体外矿化能力进行评价. 研究结果表明, 脱细胞处理能够有效去除骨组织中的细胞成分, 使DNA含量显著下降. DBM经胃蛋白酶处理后溶于六氟异丙醇(HFIP), 可进行静电纺丝, 制备的PLLA/DBM[m(PLLA)∶m(DBM)=10∶0, 9∶1, 7∶3, 5∶5]电纺纤维具有良好的亲水性, 且无细胞毒性, 对骨髓间充质干细胞的黏附及成骨分化有明显的诱导促进作用, 体外生物矿化效果优良.     

羟基磷灰石/明胶复合纤维的制备及其蛋白吸附研究

自然界中的一些物质(如骨)具有多重复杂分级结构,这种高度有序的微结构赋予了这些物质独特的近乎完美的综合性能。受此启发,制备具有仿生天然硬组织微结构的生物材料具有重要的意义。本文采用静电纺丝法成功制备出具有微结构的羟基磷灰石/明胶纳米复合纤维。探讨了明胶浓度、羟基磷灰石颗粒浓度和粒径对复合纤维形貌的影响,并对其牛血清白蛋白的吸附性能进行了讨论。研究结果表明,明胶浓度增大,纤维直径增大,其浓度过大会出现粘连现象,明胶浓度为15%纺丝较好;羟基磷灰石粒径为12μm,浓度为3%时的复合纤维为纳米级,纤维均匀。复合纤维的微结构是通过导电模板的拓扑结构来实现,研究发现纤维主要集中分布在图案化导电模板的棱上,实现了对复合纤维的有序调控即材料的结构设计。羟基磷灰石/明胶纳米复合纤维对牛血清白蛋白的吸附浓度主要取决于复合纤维的有效吸附面积,且牛血清白蛋白主要吸附在复合纤维的棱上。     

PVA/DTC纳米纤维的制备及对铅离子的吸附行为

通过高压静电纺丝技术制备了聚乙烯醇/聚乙烯亚胺(PVA/PEI)纳米纤维膜, 对纤维膜进行功能化使其转化为对重金属离子具有高络合能力的聚乙烯醇/二硫代氨基甲酸盐功能化聚乙烯亚胺(PVA/DTC)纳米纤维膜. 研究了PVA/PEI纳米纤维膜的交联和功能化以及PVA/DTC纤维膜对铅离子的吸附行为. 结果表明, 高压静电纺丝法可制备出纤维直径分布均匀、 形貌良好的纳米纤维膜, 且交联、 功能化后仍能保持蓬松纳米纤维状的网状结构. PVA/DTC纳米纤维膜对铅离子吸附速率快, 吸附量容量高, 且具有良好的再生吸附能力, 是一种潜在的重金属离子高效吸附材料.