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.     

中空磁性金属微纳米材料种类及合成方法的研究进展

中空磁性金属微纳米材料在国防民生、新型能源、环境修复、生物医学等诸多领域应用广泛,高效合成性能优异的该材料一直是材料化学的研究热点。综述了中空磁性金属微纳米材料的种类及合成方法的研究进展,为进一步研发和优化该材料提供参考。     

纤维素纳米晶的空间受限自组装: 从胶体液晶到功能材料

作为最有前途的生物衍生材料之一, 纤维素纳米晶体(CNCs)具有来源广泛、 生物相容性好和可形成光子结构等优点, 在能源、 生物医学和光子材料领域具有重要的应用价值. 本文总结了CNCs的制备、 CNCs形成的胆甾型胶体液晶及CNCs衍生的光子材料的研究进展, 重点评述了CNCs在液滴和毛细管中的自组装和基于CNCs空间受限组装的功能材料研究进展, 并讨论了空间受限CNCs自组装研究面临的挑战和未来的发展方向.     

新型pH及温度敏感性水凝胶

水凝胶是由三维交联网络结构的高聚物和介质共同组成的多元体系 ,因其独特的刺激响应行为 ,已在药物释放体系、物料分离、化学机械、人工肌肉等领域显示了良好的应用前景[1,2 ] .在人体体液这种复杂的环境中 ,水凝胶同时受到ｐＨ和温度等多重刺激作用 ,因此 ,研究多重响应性水凝胶具有重要意义 .聚氨酯作为一种广泛应用的高分子材料具有结构易调节、力学性能优异及生物相容性好等特点 ,在生物医学领域可将其用作假肢部件、外科用置入管、隐形眼睛等 .已有文献报道了ｐＨ敏感性聚氨酯水凝胶[3～ 5] ,但对多重响应性聚氨酯基水凝胶的报道还很…     

LDHs生物医学复合材料的制备及其在药物输送和诊疗方面的应用

生命科学是关乎人类健康的重要研究领域.基于无机纳米材料为载体的生物无机材料推动了生命科学的发展.水滑石(LDHs)作为一种二维无机纳米材料,具有层板金属离子种类和比例可调控以及层间可插层的特性,近年来在生物医学领域受到广泛关注.本文重点介绍了水滑石纳米复合材料的物理化学结构、作为基因/药物载体的应用,以及在新型诊疗一体化复合材料领域的应用和优势.此外,通过细胞和活体实验,进一步探讨了水滑石纳米复合材料的细胞输运机制、诊断成像以及肿瘤治疗效果,并展望了水滑石纳米复合材料在生物医学领域的发展前景.     

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。     

胶原蛋白静电纺丝纳米纤维研究进展

由于胶原蛋白静电纺丝纳米纤维具有胶原蛋白的生物活性以及纳米结构材料的优异性能,其在生物医学领域的研究和应用开发取得了非常大的进展。本文首先综述了胶原蛋白静电纺丝纳米纤维的研究现状,讨论了胶原蛋白静电纺丝纳米纤维在组织工程、止血及伤口愈合、载药和防粘连等生物医学领域的应用,最后针对胶原蛋白静电纺丝纳米纤维存在的问题及其未来的发展方向进行了展望。     

高效医学传感钙钛矿材料研究进展

卤化物钙钛矿材料作为一种新型半导体材料，具有优异的光电转换特性、能级结构可调、易于加工、结构和尺寸以及形貌可调、改性后优异的生物相容性等优点，在医学检测传感器中具有广阔的应用前景。本综述讨论了钙钛矿材料在生物医学传感领域的研究进展，钙钛矿医学传感器能通过光电转换、全光转换、电催化等多种物理或化学机制实现传感，具有可灵活选择的器件结构、性能指标和信号传递方式，用于人体代谢物质、神经递质、癌症相关物质和药物等医学物质的检测。钙钛矿医学传感器将为未来的医工多学科融合提供新希望，加快医工融合发展。     

金属有机骨架材料在吸附分离研究中的应用进展

作为一种新型的纳米多孔材料,金属有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks,MOFs）在近二十余年中得到了飞速的发展.MOFs材料由无机金属离子和有机配体通过自组装形成,具有许多优于传统多孔材料的特性.超高的比表面积、较高的孔隙率、可调的孔道尺寸、良好的热稳定性和化学稳定性使得MOFs材料在多个领域中展现出了广阔的应用前景.随着研究的不断深入,MOFs材料被广泛应用于催化反应、吸附分离、生物医学等领域中,并表现出了优异的效果.本文着力于近年来MOFs材料在吸附分离研究中的进展,重点介绍了这类材料在能源气体贮存、碳捕获、膜分离、液相吸附、色谱的分离净化方面的应用,并对其今后的发展进行了展望.     

葫芦[n]脲超分子水凝胶的研究进展

超分子化学的发展一直是众多研究者所关注的一大热点,葫芦[n]脲作为第四代大环主体分子,拓宽了超分子化学领域的发展。水凝胶是一种具有可拉伸性、生物相容性、环境响应性等多种优异性能的软材料。人们充分利用葫芦[n]脲优异的分子识别能力和配位能力,研究出了一系列具有特殊功能的超分子水凝胶材料。本文在结合葫芦[n]脲特点的基础上,着重论述了葫芦[n]脲水凝胶在(刺激响应性、粘附性、自愈合性)功能性材料、(药物传递、伤口敷料、仿生)生物医学材料、超分子发光材料等领域的研究前沿和动态,并且对葫芦[n]脲水凝胶的主要设计思路进行了讨论。最后,针对当前存在的问题以及未来可能的发展方向对葫芦[n]脲水凝胶的研究前景作出了展望。     

智能核酸计算系统的构建及生物医学应用

智能分子计算系统可以精确操控纳米器件、原位监控生物化学反应和智能调控生物体内的基因表达,因此在生物医学领域具有优越的应用前景.核酸作为遗传信息的载体,具有纳米级尺寸、易于化学合成、可预测的碱基互补识别能力以及重要的生物调控功能等特性,是构建智能分子计算系统的理想材料.目前,研究人员已经设计出包括布尔逻辑门、分子电路、人工神经网络在内的大量基于核酸的智能分子计算系统,可以用来解决各种生物医学领域的难题.本文重点介绍了基于核酸的智能核酸分子计算系统的构建及其在生物医学领域的研究进展.     

光聚合水凝胶及其在组织工程中的应用

水凝胶是一种亲水性聚合物网络,可以溶胀大量水,其物理性质接近软组织.光聚合与传统的聚合方法相比,具有反应速率快、反应条件缓和、反应放热低等特点.因此,光聚合水凝胶广泛应用于生物医学领域.本文介绍了光聚合水凝胶材料,并详细论述了光聚合水凝胶在药物释放体系、组织工程支架材料、细胞受控生长、细胞微囊化和可注射水凝胶等方面的应用.可以预见光聚合水凝胶作为生物材料在组织工程及再生医学领域中具有良好的应用前景.     

光响应智能生物粘附材料的设计与应用

智能生物粘附材料是一类通过生物粘附作用粘附于组织表面,且对外界刺激具有特定响应的新型粘合剂.因其止血快、生物相容性好、生物粘附性强且具有智能响应效果而在外科临床应用领域受到了极大的关注.其中,光响应生物粘附材料因具有无接触、时空调节、严格剪裁和远程控制等独特优势,被广泛用于伤口止血及组织修复等领域.除了广泛应用的紫外光,可见光和近红外光因其优异的组织穿透深度、高稳定性和低能量特性而在这类光响应生物粘附材料中受到广泛关注.本文总结了智能响应粘附材料的响应类型,重点介绍了近年来光响应生物粘附材料的研究进展,包括分类、性能及其在生物医学领域的具体应用等.     

二嗪类有机光电功能材料的应用进展

在过去的几十年里,有机电子学作为一个新兴领域迅猛发展,为科学技术的进步作出了巨大的贡献.有机材料被应用在各种电子器件中,并取得了卓越的成效.作为使用在电子器件中最基本的组分,有机光电材料更是备受瞩目.二嗪类化合物具有优异的光电性能,是光电材料领域最活跃的研究方向之一.两个N原子相对位置的不同,可以构成三种异构体,分别为哒嗪(1,2-二嗪)、嘧啶(1,3-二嗪)和吡嗪(1,4-二嗪),从而有效地调控材料的电子结构,且可以影响二嗪化合物不同位置的修饰,从而得到了广泛关注.本文对近年来二嗪类化合物在光伏材料、薄膜半导体材料、液晶材料、传感材料和电致发光材料等领域的研究进展进行了较全面的总结和评述,指出目前基于二嗪类化合物的光电材料所面临的困难以及未来的发展方向,最后展望了二嗪类化合物作为杂环类有机光电功能材料的应用前景.     

酞菁类光电材料研究新进展

酞菁类化合物具有优异的光电响应性能,是光电材料领域最活跃的研究方向之一.评述了酞菁类化合物近几年在不同领域的研究进展,分析总结了酞菁和取代基酞菁的分子结构、晶体形态对光伏材料、薄膜半导体材料、液晶材料、光导材料和电致发光材料等应用性能的影响以及目前存在的问题,最后对酞菁类光电材料的研究和发展前景进行了展望.     

基于共价有机框架材料的纳米体系在生物医学中的应用

共价有机框架(Covalent organic frameworks, COFs)材料是通过动态共价化学法合成的一种高度有序的多孔晶态有机聚合物。COFs材料具有密度低、比表面积大、孔隙度可调、合成路线简单多样、功能单元和结构可设计、表面及孔道易功能化、物理化学稳定性高等主要特征,在分子吸附与分离、储能、光电、传感、催化、色谱材料、水处理材料和生物医学等方面受到了广泛关注。本文重点综述近年来基于COFs材料的体系在生物检测和成像、药物输送、光学治疗和联合治疗等生物医学领域的研究进展,并总结了目前COFs材料在生物医学领域所面临的挑战和未来的发展机遇。     

MXenes的制备及其光热性能在癌症治疗中的应用

近年来，过渡金属碳化物和氮化物(MXenes)作为一种新型二维材料以其独特的晶体特征和结构特性受到越来越多的关注，尤其是在能源、催化、生物医学等领域得到广泛应用。MXenes独特的晶体结构和表面特性赋予其优异的电子、光学、磁性等理化性能。此外，MXenes较大的比表面积和较高的光热转换效率，使其在生物医学领域尤其是肿瘤治疗方面得到大量应用。本文主要介绍了MXenes的合成方法和光热特性，重点总结分析了MXenes的光热性能在癌症治疗中的应用等研究进展，并提出了MXenes在癌症治疗中存在的潜在挑战和前景。     

金属有机框架色谱固定相的研究进展

金属有机框架(MOFs)是由金属离子或金属簇与有机配体通过配位作用自组装形成的一类新型多孔材料. MOFs具有独特的拓扑结构、丰富的孔隙结构、可调的孔道尺寸、巨大的比表面积以及灵活的表面修饰等特征,是色谱分离领域颇受关注的一类新型固定相. 综述了近几年MOFs材料作为固定相在气相色谱、液相色谱及手性拆分等领域应用的研究进展,展现MOFs材料在色谱分离领域的优异性能和应用潜力,并对MOFs材料在色谱固定相领域今后的发展进行了展望.     

形状记忆聚合物及其应用

形状记忆材料可对热、化学、机械、光、磁或电等外加刺激的触发作出响应,从而改变自身的技术参数。形状记忆聚合物作为一类重要的形状记忆材料,在航空航天、生物医学、电力电子、包装、智能控制系统等领域具有广泛的应用。分析了形状记忆聚合物的形状记忆机理,并介绍了几类常见的形状记忆聚合物及其在各领域中的应用,最后提出了形状记忆材料研究中的一些不足及解决措施。     

功能聚氨酯的研究进展

聚氨酯原材料来源广泛,是一类性能可高度调节的特殊高分子材料,已被广泛应用于诸多领域。本文介绍了高性能聚氨酯材料的发展状况和最新研究方向,综述了近年来聚氨酯材料在生物医学、导电、形状记忆及机械响应等领域的应用和研究进展,并讨论了聚氨酯在不同领域应用中存在的问题。最后,在此基础上展望了功能聚氨酯材料在不同领域的发展前景。