基于脂肪族聚酯的形状记忆材料

形状记忆高分子材料是一种能记住变形前形状,并在一定环境刺激下得到回复的智能材料.其独特的性质使其可以应用于生物医用、电线电缆、汽车工业、航空航天等领域.脂肪族聚酯以其优异的生物相容性、生物降解性,以及适合的热转变温度范围,在具有形状记忆功能的生物医用材料的设计开发中扮演着越来越重要的角色.本文重点介绍了以聚乳酸(PLA)、聚对二氧环己酮(PPDO)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚十五烷酸酯(PPDL)和聚己内酯(PCL)等为基本组成链段,以物理交联和化学交联为网点结构的脂肪族聚酯共聚物、交联网络及互穿网络在形状记忆材料设计中的应用,阐述了链段拓扑结构对形状记忆行为的影响.     

导电高分子生物材料在组织工程中的应用

导电高分子材料在具有良好生物相容性的同时,其优异的导电性还可以通过电刺激促进聚合物-组织界面处的细胞黏附、增殖和分化,从而促进组织生长,所以导电聚合物材料在组织工程领域受到了越来越多的重视.单组分导电高分子,如聚苯胺(PANi)、聚吡咯(PPy)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)及其衍生物,具有良好的生物相容性和优异的导电性,但其较脆且不易加工,限制了其在组织工程领域中的应用.因此,研究开发了基于上述导电高分子和生物相容性可降解聚合物的复合导电聚合物材料,其在具有良好生物相容性和导电性的同时,还具有优异的加工性.本文将总结在组织工程中应用的多种复合导电聚合物材料,包括导电聚合物薄膜、导电纳米纤维、导电水凝胶和导电复合3D支架.此外,组织工程领域的研究表明复合导电高分子材料主要可应用于骨组织工程、肌肉组织工程、神经组织工程、心脏组织工程和皮肤伤口愈合等方面,我们也将对以上方面的应用进行详细论述.     

生物可降解高分子形状记忆合金的研究和进展

高分子形状记忆材料近年来吸引了许多研究者的目光, 因其低廉的成本、优异的加工性能、良好的回复性、多变的力学和物理性能等优势迅速地发展起来. 但随着石油紧缺和全球暖化等问题, 开发绿色、可降解的生物高分子形状记忆材料成为新的发展趋势. 其中, 绿色材料聚乳酸以其优异的力学强度、生物降解性和生物相容性, 在可降解的生物高分子形状记忆材料的研究和应用方面有很大的发展前景. 本文主要就生物可降解高分子形状记忆材料的发展现状、形状记忆机理、材料选择和国内外最新研究进展等进行了介绍、评述和展望.     

氨基酸残基手性对肽基水凝胶性能的影响

肽基水凝胶作为一种可降解、生物相容性良好的生物材料,其氨基酸残基手性对水凝胶性能具有显著影响.一般情况下,在水凝胶骨架中引入D型氨基酸残基会增强水凝胶对蛋白酶水解的抵抗性,以及增强材料在宿主体内的免疫响应.同时,不同残基手性也会对细胞行为,如干细胞分化、骨修复,以及水凝胶的凝血、抗菌和抗肿瘤性能产生明显的影响.本文综述了近年来氨基酸残基手性在影响肽基水凝胶性能方面的研究,针对开环聚合获得的聚肽和缩合方法(包括固相合成)制备的寡肽与多肽等材料,重点阐述了氨基酸残基手性对肽分子及其水凝胶的二级结构、凝胶化性能、降解、免疫响应等性质,以及体外细胞行为、体内组织再生、抗菌性能和抗肿瘤作用等生物医学应用方面的影响.     

基于开环聚合的聚氨基酸材料的二级结构效应及调控

聚氨基酸是一类蛋白模拟物,近年来在诸多领域都有着广泛的应用.同天然的蛋白质一样,聚氨基酸的主链氢键作用也赋予其丰富的二级结构,而二级结构的调控对材料的功能以及组装等都有着十分重要的意义.本文结合聚氨基酸近几年的最新研究进展,分析了聚氨基酸二级结构的形成机制以及侧基功能化对二级结构的影响,总结了二级结构的影响因素,在此基础上,详细阐述了二级结构的调控方法,并探讨了二级结构的形成对穿膜、基因递送、抗菌性能、自组装行为以及蛋白修饰的影响.     

微生物聚酯：生物世纪的高分子材料

微生物聚酯是一种正在发展中的新型高分子材料，它利用生物高技术生成，能有效地缓解资源和环境危机．本文总结了聚（３─羟基丁酯）及其共聚物的基本结构和性能以及应用基础研究成果，探讨了其前景．     

构建生物人工肾取得新进展——;等

肾脏疾病已成为威胁人类健康的重大疾病, 现有的治疗方式——连续性血液透析合并生物人工肾小管辅助装置 (CRRT/RAD)体积大、治疗费用高且功能分立, 未能有效地治愈肾病患者、降低患者的死亡率; 肾脏移植尽管能有效改善这一症状, 但因供体器官太少而受到限制. 另外, 目前的人工肾装置均采用聚砜膜等高分子聚合物作为细胞种植的基底, 这些材料孔径分布不均匀且孔密度低, 导致流通量下降, 不利于透析装置的微型化和体内移植. 为此, 研究具有微型化、可移植的新型生物人工肾成为迫切需要, 其最关键的是新型透析膜材料的选择. 采用电化学阳极氧化法制备的TiO₂ 纳米管阵列, 成本低、结构易控制、具有良好生物相容性及高的孔隙率, 被认为是理想的生物医用材料, 且TiO₂ 在生物医学领域的应用目前已有文献报道. 因此, 将其用于种植具有重要肾脏功能的肾小管上皮细胞是该研究的基础及核心.     

高分子材料的表面改性

高分子材料表面是介于高分子材料本体和外部环境之间的相边界，在许多时候高分子材料表面的物理和化学性质对其应用有至关重要的影响。以聚烯烃（主要是聚乙烯与聚丙烯1类塑料为例，其表面具有化学反应性低、极性小、表面能低、憎水等特点。如果不经过改性处理．塑料制品就很难进行粘接、电镀、涂饰、层压、印刷等二次加工，这会大大缩小其应用范围。近年来．关于高分子材料在生物医学上的应用研究很多，但普通高分子材料表面的生物相容性很差，如不经过表面改性而直接应用会发生不希望的蛋白质吸附和细胞粘附等问题。     

对-环胺甲基苯丙氨酸的合成、拆分及保护

在肽类药物的研究中,合成具有特殊结构的天然肽类似物,是探索肽结构与功能关系的重要方法,也是寻找高效低毒肽类药物的重要途径。这种工作大致可从几个方面进行:1.改变肽的主链结构。在肽链中引入其他化学键,如将酰胺键的羰基变为硫羰基等。2.改变氨基酸残基的侧链结构。如引入非天然氨基酸或对天然氨基酸侧链进行化学修饰等。3.肽链中引入D型氨基酸能有效地抑制体内蛋白酶对肽链的水解,也能改变肽的构象。     

硼酸酯聚合物设计、组装和应用

高分子学科经过一百年的发展已是枝繁叶茂,每一种新型高分子及其自组装驱动力的出现,都预示着高分子这棵大树"新枝"的绽放.通过在大分子主链、侧链或者交联点中嵌入动态硼酸酯键所形成的硼酸酯聚合物是一类"稳定性"与"动态性"高度协同的新型高分子."稳定性"是指硼酸基团或苯硼酸基团与1,2-二醇或1,3-二醇结构的小分子及聚合物的高效缩合能力以及对多羟基尤其是酚羟基的保护作用;"动态性"是指硼酸酯键在温度、pH和客体分子等刺激下的可逆断裂和成键.硼酸酯聚合物以其分子结构灵活的可设计性和链段间独特的B-N配位,在表面工程、智能材料、生物医学和储能等领域表现出广阔的应用前景.本文从分子砌块和自组装机制出发,综述了硼酸酯聚合物合成策略、性能、超分子行为以及应用领域,并展望了硼酸酯聚合物功能材料的发展方向.     

螺环Salen-钇配合物催化四元环内酯开环聚合制备立构规整聚羟基脂肪酸酯

<正>随着塑料污染与能源资源短缺形势日益严峻,可持续发展高分子材料受到了越来越多的关注.聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates,PHAs)是由细菌发酵制备的高分子材料,不仅具有与通用塑料非常相似的理化性质,而且拥有良好的生物可降解性、生物相容性和降解产物无毒性等特性.等规聚-3-羟基丁酸酯(isotactic poly-3-hydroxybutryte,itP3HB)是PHAs家族中最早被发现、结构最简单、最受关注、也是产量最大的成员.1926年法国科学家Lemoigne从细菌中分离出了等规P3HB(P_m>0.99,等规度P_m:等规重复单元片段在聚合物所有重复单元中所占的百分比)^[1].1982年,     

主链高分子液晶材料的困境及对策

本文从主链高分子液晶材料的结构特点出发，论述了其存在的缺陷，围绕消除液晶高分子材料缺陷的策略进行了述评。     

离子液体的环境行为和安全性探讨

由于具有不挥发、不易燃、结构可设计、稳定性高等优势,离子液体被广泛应用于催化、能源、材料制备、生物化工和医药等领域.随着离子液体的大量生产和广泛应用,其对环境的健康风险也日益引起关注.本文对目前离子液体结构进行总结,并分析了其结构对生物安全性的影响规律;探讨了离子液体在不同环境介质中的迁移、转化行为以及可能影响因素;归纳总结了离子液体对陆生生物、微生物、水生生物的影响.对当前离子液体的生物和化学的降解方法进行了综述,研究认为对侧链较短的离子液体,尽量选择化学降解,而对于烷基侧链较长的离子液体,优先选择生物降解.文章进一步阐明对离子液体的环境行为和安全效应以及降解方法进行深入研究具有重要的科学价值,对于客观评价离子液体规模化应用潜力具有十分重要的意义.     

立构嵌段聚合物的合成方法

高分子合成是高分子科学的基础,高分子合成中探索和开发新的催化体系、新的聚合方法来控制聚合物的微观结构进而赋予材料优异的物理化学性能是推动高分子科学向前发展的极其重要的研究课题.立构嵌段聚合物是一种特殊的聚合物,其各嵌段链是由相同的结构单元组成但各嵌段链构型不同,此类聚合物在性能上常常表现出类似于热塑性弹性体的性质.因此,立构嵌段聚合物的合成引起了人们的极大关注.本文综述了几大类立构嵌段聚合物(包括聚丙烯,聚双烯烃,聚丙烯酸酯以及聚乳酸等)的合成方法,并详细介绍了制备中所用的催化体系以及聚合机理.     

磁性氧化铁纳米颗粒的生物相容性研究进展

磁性氧化铁纳米颗粒的生物相容性是其应用于临床研究的前提之一. 生物相容性一般是指材料与宿主之间的相容性, 包括组织相容性和血液相容性. 目前认为, 对生物材料的生物相容性研究与评价应从整体、细胞和分子这3 个水平全方位进行. 本文主要将近期通过细胞、分子和整体水平相关试验进行的磁性氧化铁纳米颗粒生物相容性评价工作的进展及其研究中存在的问题作一综述.     

不溶性纯丝素薄膜的制备及其机械性能

天然丝素蛋白由于其良好的生物相容性而成为一种具有良好应用前景的生物材料, 但其实际应用受制于其再生后的水溶性及较差的力学性能. 添加其他高分子材料提高材料力学性能会影响其生物相容性, 通过甲醇处理可以改善其不溶性, 但甲醇的毒性可能会影响其生物应用. 报道一种直接制备不溶性纯丝素薄膜而不需要甲醇处理的方法. 傅里叶红外(FTIR)和X射线衍射(XRD)光谱表明, 随浓度的增加, 薄膜中的β折叠构象增加, 当浓度为15%, 干燥温度为60℃时, 材料中的长程 α 螺旋构象基本消失, 薄膜基本不溶于水. 此条件下制备的丝素蛋白薄膜具有优异的湿态机械性能, 最高拉伸强度和断裂伸长率可以达到15.9 MPa和49.4%.     

纳米羟基磷灰石/胶原/磷酸丝氨酸仿生复合骨组织工程支架材料的制备及表征

制备仿生型骨组织工程支架复合材料, 观察并分析支架的结构特征、矿化性能、细胞相容性及体内骨修复性能. 将纳米羟基磷灰石粉体、胶原蛋白溶液和磷酸丝氨酸按比例混合, 搅拌均匀, 再进行交联处理, 最后冷冻干燥得到支架材料. 所制备的复合支架材料具有三维多孔的微观结构; 在模拟体液中的矿化产物其形态受复合材料中有机成分的调控; 该复合支架具有良好的生物相容性, MC3T3-E1细胞在支架上黏附、拓展并可与材料相互作用; 植入骨缺损12周后能够促进新骨形成. 纳米羟基磷灰石-胶原蛋白-磷酸丝氨酸(nHA-COL-PS)支架材料是性能良好的组织工程支架材料, 可用于骨缺损的修复.     

含有碳纳米管复合材料的细胞亲和性

制备了一种聚-(L-乳酸)(PLLA)和碳纳米管(CNTs)的复合材料, 并利用原子力显微镜(AFM)和接触角检测对材料的表面形貌和性质进行了表征. 初步研究了复合材料的生物相容性以及CNTs对细胞亲和性的影响. 结果表明, 复合材料对于鼠3T3成纤维细胞和Oct-1成骨细胞具有良好的生物相容性. CNTs的加入对细胞亲和性有很大影响, 对细胞的贴附有一定的抑制作用.     

聚芳醚酮晶体的高分辨象

为了从原子或分子水平了解高分子材料的晶体结构,我们利用高分辨电子显微镜对刚性链高分子聚芳醚酮进行研究。得到了聚芳醚酮晶体中分子链堆积的直观物理图象。 高分辨电子显微术既具有直观性又具有微观性特点,近年来这种方法在材料的结构研究方面发挥了巨大作用。对某些材料已得到了原子水平结构象。而高分子材料由于晶体不完整     

高分子物理

高分子物理是一门新兴的边缘学科,它主要研究高分子的结构和性能以及它们两者之间的关系,其目的是合理使用高分子材料和有目的地去制造各种高分子材料。《高分子物理》一文详细介绍了高分子物理的主要理论,诸如分子链构象、溶液理论和橡胶弹性理论等等,以及研究高分子的种种实验技术。