疏水性聚丙烯酸酯人工晶状体的低温等离子体改性

通过低温等离子体表面改性技术对疏水性聚丙烯酸酯人工晶状体进行表面改性, 并对改性前后材料的表面结构、形貌和光学性能进行了表征. 静态水接触角结果显示, 经过氨等离子体处理后的人工晶状体亲水性效果最好, 同时最佳的改性时间为120 s, 改性功率为150 W. XPS分析结果进一步证实, 经等离子体处理后, 在人工晶状体表面引入了极性基团. 原子显微镜观察结果显示, 改性后材料表面更加凹凸不平, 粗糙度显著增加而透光率变化很小, 但过大功率改性的样品透光率明显下降. 时效性测试结果表明, 人工晶状体在改性14 d后疏水性恢复趋于稳定.     

聚乳酸接枝改性纳米生物玻璃/PLGA复合材料的制备、表面性质及生物活性

以丙交酯开环聚合原位接枝改性的纳米生物玻璃(PLLA-g-BG)与聚丙交酯-乙交酯(PLGA)复合材料为研究对象, 采用TGA, ESEM和EDX分析其接枝率, 粒子分散性和表面元素分布, 通过将兔成骨细胞种植于材料膜表面进行体外培养, 采用荧光染色法、NIH Image J图像分析软件、MTT法和流式细胞术等手段检测细胞在材料表面的平均黏附数量、扩展面积比、增殖能力和细胞周期的变化, 综合评价新型改性纳米复合材料的生物相容性和生物活性. 结果表明, 聚乳酸表面接枝改性可明显改善纳米生物玻璃粒子的团聚; PLGA中掺入一定比例的改性PLLA-g-BG可明显促进兔成骨细胞的黏附、扩展与增殖; 改性纳米生物玻璃的应用可提高生物可降解聚酯材料的生物相容性和生物活性.     

有机硅弹性体表面生物相容性的研究进展

生物材料表面的生物相容性一直是生物材料研究领域倍受关注的问题.本文综述了对有机硅弹性体进行改性以提高其表面生物相容性的研究进展,介绍了各种常用的化学改性方法如本体接枝、等离子体处理、光化学诱导接枝、臭氧活化接枝以及硅氢加成反应、原子转移自由基聚合反应在有机硅弹性体表面改性中的应用.对改性后的有机硅弹性体表面抗非特异性蛋白质和血小板的能力等方面进行了评述,并进一步分析了有机硅弹性体表面化学改性的发展趋势和研究重点.     

水解可控功能切换型聚合刷的构筑及表面性能

采用表面受限光接枝技术在玻璃表面构筑末端酯键可水解的羧酸甜菜碱酯阳离子聚合物刷(PCBMA-1C2),通过调节氨水浓度控制羧酸甜菜碱酯末端酯键的水解程度,实现表面聚合物刷中季铵阳离子和羧酸甜菜碱两性离子基团分配比例的改变.通过X射线光电子能谱(XPS)和接触角测试表征了改性表面的化学结构和亲/疏水性能,通过蛋白质吸附和血小板黏附实验研究了玻璃表面改性前后及水解前后电荷性质对生物分子相互作用的影响.结果发现,当氨水浓度为0.1,0.2,0.3和0.4 mol/L时,聚合物刷PCBMA-1C2改性表面羧酸甜菜碱酯末端酯键的水解率分别为6%,43%,56%和~100%,随着水解程度的增大,改性表面牛血清白蛋白(BSA)的吸附量依次降低了3%,76%,93%,96%,纤维蛋白原(Fg)吸附量则依次降低了11%,45%,90%和96%;当水解率50%时,改性表面表现出优异的抗蛋白质吸附和血小板黏附性能.     

PMMA人工晶状体表面的CF4/O2等离子体修饰

为了改善聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)人工晶状体的生物相容性和透光性, 采用CF4/O2等离子体技术修饰其表面. 通过衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、静态接触角(CA)测定、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见近红外光谱(UV-Vis)等方法进行表征, 结果表明, 经CF4/O2等离子体处理后, PMMA表面的含氟和含氧基团增加, 其表面的亲水性增强, 生物相容性改善, 紫外光的隔离效率增大. 因此, 通过CF4/O2等离子体修饰能够有效地改善PMMA人工晶状体的性质.     

结构可切换型聚合物刷的构建及表面性能

合成了结构可切换型甲基丙烯酸酯季铵盐(CBMA-1C2). 在聚丙烯(PP)片基表面光接枝构建CBMA-1C2聚合物刷, 其在碱性水溶液中可水解形成两性离子聚合物刷PCBMA. 用蛋白质吸附及血小板黏附实验评价改性表面亲/疏水性及表面电荷对生物分子与材料表面之间相互作用的影响. 结果发现, 与未改性PP片基相比, 聚合物PCBMA-1C2改性表面水解前后均具有优异的亲水性能, 由于聚合物PCBMA-1C2水解前后表面电荷不同, 对生物分子与改性PP表面的相互作用表现出明显差异. 亲水性好、 两性离子结构的聚合物PCBMA表面表现出对蛋白吸附和血小板黏附的良好抑制作用.     

空气介质阻挡放电对超高分子量聚乙烯纤维表面性能及粘结力的影响研究

利用空气介质阻挡放电(DBD)等离子体对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维进行表面改性处理研究以提高纤维表面的润湿和粘结性能.分别研究了等离子体处理时间及电压对UHMWPE纤维拉伸断裂强力、接触角、表面形貌、表面化学成分和粘结性能等的影响规律.SEM分析结果表明,空气DBD等离子体处理后UHMWPE纤维表面出现垂直于纤维轴向分布的凹坑和裂纹,使得纤维表面粗糙度显著增加.XPS分析表明空气DBD处理后纤维表面碳元素含量显著下降;同时氧元素和氮元素的含量均较处理前增加,但氧元素含量增加的幅度显著高于氮元素.XPS分峰结果表明等离子体处理后UHMWPE纤维纤维表面C—O/C—N基团含量显著增加,同时出现了C O和O—C O这2种新的含氧官能团.同时,接触角及和与环氧树脂之间的界面剪切力(IFSS)测试结果表明DBD等离子体处理后UHMWPE纤维表面润湿性能和粘结力均产生显著提高,且随着等离子体处理时间或电压的增加,UHMWPE纤维的表面润湿性能和粘结力均呈现先上升后下降的趋势.空气DBD等离子体处理对UHMWPE纤维的力学性能影响较小,当处理电压低于200 V,处理时间小于100 s,纤维强力下降比率小于5.2%.     

聚对苯二甲酸乙二酯的等离子体表面改性研究

阐述了等离子体原理,综述了等离子体对聚对苯二甲酸乙二酯表面改性的研究工作,大量的实验数据表明了这种方法可以成功改善各种性能。等离子体处理后PET材料表面粗糙度增加,并产生化学基团,因此可改善以下各种性能:润湿性、粘接性、染色性、抗静电性,对人体的生物相容性,添加TiO2的杀菌性,PET表面化学镀金属的性能。PET表面的刻蚀作用,导致其重量的减轻,可替代部分碱减量处理。     

仿细胞外层膜结构修饰交联壳聚糖的研究

采用溶液自由基聚合,合成甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅(TSMA)二元共聚物(PMT82),将其涂覆在戊二醛交联壳聚糖(CS-GA)表面,通过三乙胺蒸汽催化处理获得具有仿细胞外层膜结构(CS-GA-PMT82b)的表面.用动态接触角(DCA)、X-射线光电子能谱(XPS)对改性后交联壳聚糖表面的亲疏水性、元素组成等进行表征,并通过血小板黏附实验对其抗凝血性进行评价.研究结果表明,这种利用涂覆催化交联的方式将含有三甲氧基硅可交联基团的磷酰胆碱聚合物交联固定在壳聚糖表面,获得了较为稳定的仿细胞外层膜结构的CS-GA-PMT82b涂层表面.与壳聚糖相比,改性后壳聚糖的血小板黏附显著减少,抗凝血性能显著提高.这种改善材料的方式有望成为生物医用材料表面改性领域的有效的新手段.     

医用聚氯乙烯膜的等离子体表面改性

用两种不同气氛的辉光放电等离子体工艺对医用软质聚氯乙烯（ＰＶＣ）膜进行了表面改性研究。结果表明，聚合性气氛的等离子体改性效果明显优于非聚合性气氛。平整致密的聚合膜对ＰＶＣ增塑剂——邻苯二甲酸二辛酯的迁移和扩散起了阻挡作用，也使膜表面亲水性和表面张力极性成份增大，液固相界面张力减小，生物相容性得以改善。     

生物降解高分子——一类重要的生物材料 2.生物相容性及脂肪族聚酯的表面改性

脂肪族聚酯是一类越来越受到关注的生物可降解生物材料。由于所有的医疗和药物制品在临床应用时都将不同程度地同机体组织或血液接触,而其表面又将是首先与机体组织或血液接触的部分,因此脂肪族聚酯医用制品的表面生物相容性更是同制品生物安全性和有效性有直接关系的性质。本文在分析脂肪族聚酯自身特性及对其制品表面生物相容性影响因素的基础上,介绍了采用物理、化学和等离子体处理方法对脂肪族聚酯制品表面生物相容性的改进。在分析和讨论各表面改性方法优点的同时,也指出了该法所存在的缺点、不足和应用的局限性。从而可为提高具体的脂肪族聚酯医用制品的表面生物相容性提供可供选择的表面改性方法。     

骨髓基质干细胞在等离子体处理PEGDA基凝胶表面的黏附和增殖

通过低温等离子体技术对聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)/甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)共聚物水凝胶生物材料进行表面改性,以骨髓基质干细胞(BMSc)为细胞模型,考察了细胞在等离子体表面改性前后的水凝胶材料的黏附和增值行为,材料的表面性能通过 X 射线光电子能谱、接触角和扫描电镜进行表征.研究结果表明,材料表面经氩等离...     

壳聚糖棒材表面仿生拒水改性的研究

分析壳聚糖棒材在湿态环境下力学性能衰减速率过快的原因,通过对植物叶拒水机理的仿生,将壳聚糖表面进行复合式仿生疏水改性.先对壳聚糖棒材表面进行酰化改性,降低了棒材表面极性,使棒材表面形成一种微观凹凸的粗糙结构.然后在此粗糙结构上进行生物酯涂覆,以达到仿植物叶的拒水效果.结果表明,壳聚糖棒材表面经过乙酰化处理,表面变得粗糙.经接触角实验和吸水速率测试表明,壳聚糖棒材表面经酰化改性后,降低了材料表面的极性及亲水性.通过控制酰化反应时间,能有效地增大棒材的接触角,使得最外层的生物酯涂层紧密结合,经模拟体液浸泡实验,该材料3个月内完全拒水,达到了预期的目的.     

仿生超疏水性表面的生物应用

自然给科学家和工程师带来仿生的灵感和启发. 近年来, 受自然界中荷叶的启发, 在充分考虑表面形貌和化学组成协同效应的基础上, 人们已经制备出许多仿生超疏水性表面, 这些表面在抗结冰、微流体、生物相容性等领域具有很多潜在的应用价值. 仿生超疏水性表面在生物领域的应用逐渐崭露头角, 研究发现, 超疏水性表面所俘获的空气能够减缓药物释放的速率, 因此利用此类表面作为药物的载体有望实现长期供药. 超疏水特性能在一定程度改善和提高生物体与材料表面之间的相互作用, 例如, 血小板几乎不在超疏水表面上进行粘附和活化避免了造成血栓和血凝, 因此仿生超疏水性表面可用于制备人造血管和与血液相接触的仪器. 细胞和生物分子在不同特殊润湿性表面具有不同的行为和现象, 如粘附、繁殖、吸附等差异, 这有助于进一步探索研究细胞和生物分子的信息功能, 是当前仿生超疏水性表面应用的重要研究方向之一. 本综述简单介绍了经典的润湿模型, 重点总结了仿生超疏水表面在生物领域的应用, 其主要包括控制药物释放、提高血液相容性、蛋白质吸附研究、细胞行为研究、生物分子和细胞微图案化等. 最后, 对仿生超疏水性表面在生物领域研究应用进行了展望.     

改性纳米羟基磷灰石/PLGA复合材料的制备及生物活性

以低聚乳酸接枝改性的羟基磷灰石纳米粒子(op-HA)和聚丙交酯-乙交酯(PLGA)制备的生物可降解纳米复合材料(op-HA/PLGA)为研究对象, 采用FTIR, TGA, ESEM和EDX分析其接枝反应、接枝率、表面形貌和钙磷沉积情况, 通过在材料膜表面接种兔成骨细胞进行体外培养, 采用荧光染色、NIH Image J图像分析和Real-time PCR综合评价细胞在材料表面的形态、黏附面积比、增殖能力和基因表达水平, 以此评价新型骨修复纳米复合材料op-HA/PLGA的表面性质和生物活性. 研究结果表明, op-HA的表面接枝率为8.3%, 掺入至PLGA后可形成富含钙磷的粗糙表面, 促进成骨细胞的黏附、扩展和增殖, 提高Ⅰ型胶原蛋白(Collagen-Ⅰ)、骨形态蛋白-2(BMP-2)和骨连接蛋白(Osteonectin)的基因表达水平, 提高材料的钙磷沉积能力. op-HA/PLGA具有良好的细胞相容性和成骨活性.     

共混合聚(醚-酯)多嵌段共聚物的表面表征及其血液相容性研究

本文通过X-射线光电子能谱(XPS)、表面接触角、表面ξ电位和血液相容性实验,研究了聚(醚-酯)多嵌段共聚物及其共混物的表面组成和性质与血液相容性的关系。实验结果表明,疏水性的PET-PTMO多嵌段共聚物的血液相容性很差,并且与表相中软段的富集量无关;当亲水性的PET-PEO多嵌段共聚物与疏水性的PET-PTMO多嵌段共聚物共混后,发现存在着一个最佳的共混比例,此时材料表面的血小板粘附量大大降低。对于共混物,表相△[C—O)/[C—O]和表面ξ电位可以较好地与血小板粘附量相关联。以上结果清楚地表明,材料表面的亲-疏水性平衡、软段深度层次分布及表面电位是影响血液相容性的重要因素。     

聚砜共价键合磷铵两性离子的结构修饰及其血液相容性的研究

利用形成碳-氧键将磷铵两性离子(1)共价键合到聚砜(PSF)材料表面,改善其抗凝血性能.首先对聚砜(PSF)进行氯甲基化反应,生成苄氯结构,然后通过自合成两性离子化合物1中的—OH与氯甲基化聚砜的—CH2Cl反应形成醚键,将两性离子结构接枝在PSF上.用ATR-FTIR、EA和1H-NMR表征了产物结构,并通过水接触角、溶血实验和血小板黏附实验对结构修饰前后材料的亲水性和抗凝血性能进行了比较.改性PSF材料的表面亲水性提高,几种改性PSF材料的溶血率均低于5%,PSF-18.1%1材料的表面几乎没有血小板黏附.结果表明,磷铵两性离子结构修饰的聚砜材料可以显著提高其血液相容性,在血液相容性材料等领域具有潜在的应用价值.     

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.     

生物医用高分子纤维材料

综述了医用的高分子纤维材料及其改性的方法。医用高分子纤维材料包括天然高分子及合成高分子两大类。其中包括不可降解的及可降解的高分子纤维材料。利用聚合物共混、交联、纤维表面改性,如等离子体处理、纤维表面化学反应及聚合物的表面接枝等物理化学方法可对医用纤维进行改性,改善纤维的力学性能、生物相容性,并使之具有细胞粘附性,利于组织的生长。     

聚丙烯酸酯改性水性聚氨酯的制备

在回顾聚丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究历史基础上，系统地介绍了聚丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液（PUA）的制备方法，其中包括聚氨酯（PU）和聚丙烯酯（PA）的直接掺混法、PU和PA的乳液共聚法，接枝法，互穿网络法，核壳聚合法，对这些方法做了简单的评述，对其应用范围及前景进行了初步探讨。