丝素纳米纤维及丝素复合纳米纤维在生物医学材料领域应用的研究进展

丝素蛋白独特的氨基酸组成和空间结构,使其成为一种具有良好生物相容性和可降解性的生物材料,采用高压静电纺丝技术制备的丝素纳米纤维与丝素复合纳米纤维更是赋予了丝素纤维在生物医学材料领域更为良好的应用性能。本文系统介绍了近年来静电纺丝素纳米纤维及丝素复合纳米纤维在生物医学材料(包括骨组织工程材料,软骨、伤口、神经和血管修复材料,药物缓释材料等)领域的应用及改性研究进展,在此基础上简要展望了静电纺丝素纳米纤维研究需要创新的重点课题。     

静电纺丝素蛋白与无机物复合纳米材料的研究进展

利用静电纺丝技术制备再生丝素纳米纤维具有高比表面积、高孔隙率以及良好的生物相容性的优势,所以广泛应用于生物材料和组织工程等领域。单一的再生丝素纳米纤维脆性大,力学性能差,而采用由不同的无机粒子或合成高聚物与丝素共混制备复合纳米纤维可以极大地改善单纯使用一种材料的适应性,并且使复合纤维同时具备多种优势。本文综述近年来国内外静电纺丝制备再生丝素与无机粒子或合成高聚物复合纳米纤维的研究现状,旨在为提高丝素纳米纤维的综合性能,拓展其应用。     

聚乳酸/丝素共混膜的药物释放性能研究

使用聚乳酸对丝素蛋白膜进行改性，制备聚乳酸/丝素共混膜，期望改善丝素蛋白膜作为药物载体的药物释放效果。首先研究聚乳酸含量对共混膜断裂强力和溶失率的影响，接着以染料罗丹明B作为小分子模型药物，将共混膜作为药物载体，对其药释性能进行研究，并使用药释动力学模型对实验数据进行拟合，最后探讨药物的用量以及膜厚度等因素对共混膜的药释性能影响。结果表明，聚乳酸的加入能够显著地提高丝素蛋白膜的断裂强力，降低其溶失率；聚乳酸/丝素共混膜对供试药物罗丹明B具有较好的缓释性能，释放过程属于菲克扩散模型；适当增加药物罗丹明B的用量可以有效提高共混膜的药物释放速率，而共混膜厚度的增加则可抑制药物的释放速率。     

丝素蛋白作为药物控制释放材料的研究

研究了以丝素蛋白作为药物载体，以消炎痛（ 吲哚美辛） 和利福平作为模型药物的含药物丝素膜的制备方法；并采用体外释药方法，测定、探讨了丝素膜厚度、形态及药物用量对药物释放性能的影响。结果表明，丝素蛋白是一种较理想的药物控制释放材料。     

尿素微胶囊的缓释性能试验

本文以生物可降解的海藻酸钠一氯化钙(NaAlg-CaCl2)为骨架材料,用高压静电法,对尿素进行微囊化并进行缓释性能研究.结果表明:本方法制备的尿素微胶囊不但形状圆整、粒径分布均匀,而且有较高的包封率,加入少量壳聚(chitosan,CS)可较大程度地提高尿素的包封率.采用NaAlg-CaCl2作为壁材,以高压静电法对尿素进行微胶囊化是可行的.     

响应面法优化玉米淀粉基可食膜的制备

为了进一步研究具有良好性能的可食膜及其制备方法,该文以玉米淀粉为成膜基材,并向其中添加壳聚糖、明胶和甘油制备得到共混可食膜。通过响应面法优化壳聚糖、明胶和甘油的质量分数来制备可食膜,以机械性能(膜厚、伸长率、抗拉强度)、透光率和透油率为评价指标,得出二次响应预测模型。结果表明,壳聚糖、明胶和甘油质量分数分别为2.00%、1.13%和2.25%时,此时可食膜的透油率为0.0029g·mm/cm~2·d,透光率为16.40%,抗拉强度为15.37N,断裂伸长率为82%,膜的性能最好。     

白及/魔芋复合凝胶体系的构建及性能表征

以白及/魔芋为基质,采用冻融法构建了一种具有抑菌功效的复合凝胶体系。通过单因素试验优化了白及/魔芋复合凝胶体系的制备工艺,利用红外光谱仪、X-射线衍射仪和扫描电子显微镜等对复合凝胶的结构及性能进行了表征,并考察了复合凝胶对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄糖菌的抑菌效果。结果表明,当白及与魔芋质量比为3∶1,氢氧化钠浓度2 mg/g,凝胶温度70℃时,制备的复合凝胶性能较好,结构完整,孔隙均匀,吸水率高达1465.4%,透气量为114000.246 g/(m³·h),最大应力为0.68 MPa,抑菌效果明显。白及/魔芋复合凝胶可作为一种具有潜在应用价值的新型抑菌敷料。     

转基因蚕丝丝素膜的制备与性能表征

以转入蜘蛛丝蛋白基因的转基因家蚕的蚕丝为材料,用普通的流延成膜法即可将转基因蚕丝丝素溶液制备成丝素膜。以分别加入或未加入1%甘油的转基因蚕丝丝素膜和普通蚕丝丝素膜作为测试样品,通过傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、X射线衍射光谱(XRD)及机械性能测试和扫描电子显微镜(SEM)观察等手段表征转基因蚕丝丝素膜的结构与性能变化。与含1%甘油的普通蚕丝丝素膜比较,含1%甘油的转基因蚕丝丝素膜仍旧含有较多的无规卷曲和α螺旋结构,膜的表面较为粗糙,水蒸气透过量增加了15%~20%,水中溶失率略有增加(为22%),应变增加了1倍左右(为38.5%),耐久性也更优(为164次±11次)。此外,转基因蚕丝丝素膜和普通蚕丝丝素膜与1%甘油共混后,膜的结构和性能均得到明显改善。研究结果表明,含蜘蛛丝蛋白的转基因蚕丝丝素膜的结构较松散,表面孔隙变大,力学性能改善,更具有作为生物医用材料应用的优势。     

CeO_2纳米纤维的制备及性能表征

采用静电纺丝法制备了CeO2纳米纤维,利用XRD、SEM对样品的结构和形貌进行了表征。以甲基橙为目标降解物,研究了CeO2纳米纤维在自然光作用下的催化降解性能,利用UV-Vis对吸光度变化进行了表征。结果表明煅烧温度为500℃时,纤维形貌最好;CeO2纳米纤维对甲基橙的催化降解作用优于工业用微米级CeO2粉末。     

静电纺丝素纳米纤维在修复医学中的应用

静电纺丝是目前制备纳米纤维的一种非常有效的方法之一.由于该技术具有装置简单、价廉、获得的纳米纤维和细胞外基质的结构非常相似,因此,越来越受到研究者的关注.丝素蛋白是一种天然的、可降解、低免疫原性的结构蛋白,在生物材料中具有广泛的应用前景.本文综述了静电纺纳米丝素在修复医学中的研究进展,并对以后的发展趋势提出了想法.     

三聚氰胺/聚乙烯醇共混膜的制备及其性能

三聚氰胺纤维具有优良的阻燃性能,但其成膜性和力学性能较差。在不影响其阻燃性能条件下,为改善三聚氰胺树脂(MF)的成膜性能,本文将制得的MF溶液和聚乙烯醇(PVA)溶液混合,以饱和Na2SO4的溶液为凝固浴,制备了不同共混质量比的MF/PVA共混膜,研究了共混膜的相容性,力学性能,吸湿和保湿性以及阻燃性能,并利用红外光谱、扫描电镜等对共混膜结构进行了表征。     

改性壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮混合纤维的制备和表征

用静电纺丝法制备了改性壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮的混合纤维。通过红外法分析了混合纤维的结构;采用扫描电镜考察了改性壳聚糖和聚乙烯吡咯烷酮含量对纤维形貌和直径分布的影响。当改性壳聚糖溶液在20-50%范围内,溶液可纺性强,纤维均匀;当纺丝电压在14-20k V时,纺丝纤维的平均直径随着电压的增大变细。     

壳聚糖-海藻酸钠胶囊性能及释药的影响因素

壳聚糖-海藻酸钠胶囊是以聚电解质复合结构为囊膜形成的可降解胶囊,胶囊作为药物载药系统是目前医药领域的研究热点之一。壳聚糖-海藻酸钠胶囊作为药物的载药系统具有缓释、控释与靶释药物性能,同时囊膜作为药物与外界环境的隔离层,能够降低酸、碱、酶等不良因素对药物的影响,保持药物的稳定性,以及作为细胞培养微反应器吸附净化有毒金属离子的作用。文章阐述了壳聚糖脱乙酰度、壳聚糖分子质量、壳聚糖浓度、壳聚糖溶液pH值,以及海藻酸钠浓度、氯化钙浓度对囊膜强度和胶囊释药性能的影响。     

20味中药对大肠杆菌的体外抑菌作用

研究苏木、黄连、石榴皮等20味中药对大肠杆菌的体外抑菌作用。采用水提法制备20味中药的提取物,通过试管二倍稀释法测定20味中药水提取物对大肠杆菌的最低抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC);再将20味中药组成药对,进行联合抑菌,测定药对的MIC和MBC,计算其部分抑菌浓度指数(FIC)。结果表明,20味中药中,黄连、苏木抑菌效果最佳,MIC均为6.250 mg/mL,茯苓、山楂、火麻仁抑菌效果最差,其MIC和MBC均大于400.000 mg/mL。联合抑菌的28组药对中,苏木与石榴皮、石榴皮与黄柏、石榴皮与黄芩、地榆与苏木、地榆与乌梅、地榆与花椒、地榆与黄柏、火麻仁与旋覆花、旋覆花与山楂等9组药对均呈现协同作用,石榴皮与黄连、石榴皮与乌梅均呈现拮抗作用,其他药对呈现相加或无关作用。说明对大肠杆菌抑菌作用强的单味中药与其他中药联合,其抑菌效果未必会增强。     

光子晶体水凝胶膜在多元生物分子检测中的应用

我们发展了一种利用单分散硅球的自组装过程中的静电排斥作用形成非密堆积型的光子晶水凝胶膜的方法。通过调节硅球的大小和浓度来形成不同的反射峰来作为载体的编码,利用具有不同反射峰的水凝胶光子晶体膜作为编码载体用作蛋白的多元检测分析。实验证实这种载体适合于多元标记检测,并且具备优异的编码性能和加工性能。     

茶树油制剂对金黄色葡萄球菌和沙门氏菌的体外抑菌试验

确定茶树油制剂的最低抑菌浓度(MIC),为茶树油制剂作为饲料添加剂提供重要的参考依据,使茶树油有望被开发成为一种可缓解全球"抗菌药物危机"的天然抗菌剂。本试验以茶树油作为抑菌剂,以金黄色葡萄球菌和沙门氏菌分别作为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的代表,进行体外抑菌试验,测定混合抑制培养后的光密度值(OD600nm)并对其进行分析。研究发现茶树油制剂对金黄色葡萄球菌和沙门氏菌均具有显著的抑菌效果(P0.05),且对二者的抑菌效果一致,在二者浓度为106cfu/ml时的最低抑菌浓度(MIC)相同,均是0.1×2-1×2%,茶树油制剂对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都具有显著的抑菌效果(P0.05)。     

氟苯尼考与甲氧苄啶复方注射液的抑菌性试验

对氟苯尼考与甲氧苄啶配伍来制备复方注射剂的有效性,进行了配伍增效的抑菌效果研究。采用体外抑菌效果试验,利用临床分离的5株猪大肠杆菌为试验菌株,进行了氟苯尼考与甲氧苄啶联用的体外抑菌效果试验,以及比较复方氟苯尼考与氟苯尼考的MIC值。测得氟苯尼考、甲氧苄啶的最小抑菌浓度(MIC)分别为8μg/m L和16μg/m L,两药联合应用的部分抑菌浓度指数(FIC)值介于0.375~0.75之间,呈现协同或相加作用,其中氟苯尼考与甲氧苄啶按照5∶1的比例联合应用时的MIC值最小,抗菌效果最好。复方氟苯尼考的抑菌效果明显高于氟苯尼考,比氟苯尼考的抑菌效果增加了4~8倍。说明氟苯尼考与甲氧苄啶配伍制备复方注射液具有实际应用价值,并提供了复方配比的参考比例。     

玉屏风多糖脂质体的制备及表征研究

优选玉屏风多糖脂质体的最佳工艺并对其进行表征验证。采用逆向蒸发法制备玉屏风多糖脂质体,以膜材比、脂药比和超声时间为考察因素,包封率为评价指标,采用L9(34)正交试验设计优选制备条件,以超速离心法测定包封率,体外释药试验验证,纳米颗粒分析仪和透射电镜测定其粒径大小与形态。制备玉屏风多糖脂质体的最佳工艺为膜材比8∶1,脂药比4∶1,超声时间90s,包封率88.38%,24h累积释放率73.45%,平均粒径132.65nm。制备的玉屏风多糖脂质体具有较高的包封率与良好的缓释作用,粒径和形态较均匀,重现性好。     

Box-behnken响应面法优化茶树精油纳米脂质体的制备及其表征与抑菌活性分析

筛选茶树精油纳米脂质体(TTONL)最佳制备工艺并对其进行表征和抑菌效果评价。采用薄膜水化超声法制备TTONL,Box-behnken响应面法优化TTONL的制备最佳条件，并对其性能和抑菌效果进行测定。结果显示，TTONL的最佳制备条件：卵磷脂和胆固醇质量比3.7∶1,茶树精油(tea tree oil, TTO)浓度0.5%,水化介质pH 7.4,包封率为(80.31±0.56)%。透射电镜显示TTONL形状接近球形，平均粒径为(227.8±25.3) nm。红外光谱结果显示TTO被包合到脂质体内腔中。对TTONL的缓释性和稳定性进行考察，TTONL中的药物能在pH 7.4条件下缓慢释放，在42 d内，4℃环境下TTONL的粒径和多散性指数(PDI)变化都不大。体外抑菌试验表明TTONL对大肠杆菌具有很好的抑制和杀灭效果，最低抑菌浓度(MIC)为0.08%,最低杀菌浓度(MBC)为0.16%,较TTO原液相比降低；TTONL的抑菌活性与浓度呈正相关，1 MIC的TTONL处理大肠杆菌后，在8 h已完全达到杀菌效果。经优化后的TTONL形态表征良好，稳定性较好，缓释效果明显，对大肠杆菌...     

纳米片层蒙脱土复合材料的制备及性能表征

蒙脱土(MMT)是一种具有纳米片层结构添加物,纳米片层结构具有较好的吸附能力,补强性和触变性等优异特性。本文就是将蒙脱土分散到海藻酸钠纺丝原液中,通过偏光镜、透射电镜对复合纺丝液进行了表征,表征蒙脱土发生了剥离,通过流变数据对纳米复合纺丝液的性能进行表征,表征了纳米片层结构对纺丝溶液性能的影响。