生物功能化多层膜及其在组织工程中的应用

生物功能化多层膜在组织工程中具有重要应用.针对特定的需求,采取层层组装等方法,对材料表面进行修饰和功能化,构筑具有特殊生物功能的多层膜,用于改善材料的生物相容性并调节其生物功能,是当前该领域研究的一个热点,也是组织工程研究发展领域的一个挑战.层层组装技术是构筑生物功能化多层膜,实现其特定生物特性的一种重要技术方法,在生物功能化多层膜组装技术中占有重要地位.本文重点评述了生物功能化多层膜的种类及其层层组装的构筑方法,同时重点介绍了层层组装生物功能化多层膜在组织工程血管和组织工程骨两个领域的重要应用,并展望了其今后的发展方向.     

CdS量子点自组装膜对DNA的界面传感

以巯基乙酸为稳定剂,在水相中直接合成表面带负电荷,具有良好的分散性CdS量子点.利用CdS量子点、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和壳聚糖之间的静电吸引相互作用,在石英表面通过层层组装,构筑多层CdS量子点纳米薄膜.采用荧光光谱、荧光显微镜对Quartz/APES/CdS量子点自组装膜进行表征,并将该膜用于对DNA的界面荧光传...     

多层纳米反应器原位电化学还原制备CTS-Ag/PSS复合膜

采用层层静电自组装的方法将壳聚糖-Ag+(CTS-Ag+)和聚4-苯乙烯磺酸钠(PSS)交替沉积在基底上,然后用电化学方法将纳米薄膜表面的Ag+离子还原为单质Ag,构筑了CTS-Ag/PSS纳米复合薄膜。通过紫外可见吸收光谱(UV-vis)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)和循环伏安(CV)等手段对纳米复合薄膜的组装、结构、表面形貌和光学性能进行了测试分析。UV-vis结果显示复合膜在特征吸收峰处的吸光度数值随膜双层数增加逐渐增大,呈良好的线性关系,表明多层膜是均匀组装的;FESEM图形显示膜表面有一定的粗糙度;XPS结果证实了复合膜上有Ag生成,CV结果表明多层膜对氧还原有较好的电催化活性。     

氧化硅纳米颗粒的形貌和孔结构的调控及其对药物输运性能影响

以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和两亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS-b-PAA)为双模板剂,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,通过精确调控模板剂与硅源之间的界面自组装行为,制备了3种多级孔氧化硅纳米颗粒,包括核壳型双介孔氧化硅纳米颗粒(CS-DMSNs)、嵌入型双介孔氧化硅纳米颗粒(E-DMSNs)及空心型介孔氧化硅纳米颗粒(H-MSNs)。利用透射和扫描电镜、氮气吸附-脱附等表征方法对多级孔氧化硅纳米颗粒形貌和孔结构进行分析,探讨其作为药物输运载体时的形貌和孔结构对载药量、释放性能及细胞存活率的影响规律。     

巨轮型多金属氧酸盐纳米超薄多层膜的制备

首次将巨轮型纳米多孔多金属氧酸盐Na₁₅［Mo^VI₁₂₆Mo^V₂₈O₄₆₂H₁₄(H₂O)₇₀］_0.5［Mo^VI₁₂₄Mo^V₂₈O₄₅₇H₁₄(H₂O)₆₈］_0.5·ca.400H₂O通过层层自组装的方法,与聚乙烯基亚胺（PEI）通过静电作用自组装形成纳米超薄多层膜。该膜的制备过程通过紫外可见光谱进行监测,巨轮型纳米多孔多金属氧酸盐的特征吸收峰的吸收值随着层数的增加呈线性增长关系,表明在纳米超薄多层膜的组装过程中巨轮型多金属氧酸盐的结构没有被破坏,自组装成膜的过程是一个层层均一、反复生长的过程,每层吸附循环沉积的聚电解质和多金属氧酸盐的量相等。对纳米超薄多层膜的偏振紫外光谱的研究表明巨轮型纳米多孔多金属氧酸盐分子在纳米超薄膜中不是杂乱无章随意排列堆积的,而是在带高负电荷的巨轮型纳米多孔多金属氧酸阴离子间存在的静电排斥作用下彼此平行倾斜在基片表面并且与基片表面成一定的取向角从而减低整个体系的能量达到最稳定状态。     

电化学交流阻抗技术表征dsDNA层层自组装膜

选择带负电荷的DNA为聚阴离子,与聚乙烯亚胺(PEI)阳离子通过连续交替的静电吸附在玻碳电极表面,自组装成DNA多层膜.利用电化学交流阻抗技术对这种新型的DNA自组装多层膜进行表征,通过阻抗谱分析,得出电荷传递电阻和双电层电容与膜层数的关系,证明该多层膜随层增加,具有均匀增长、结构致密等特性.     

纳米金在DNA电化学传感器中的应用研究

利用自组装单分子膜原理,通过层层组装的方法将金纳米粒子(AuNPs)和DNA探针分别固定到金电极表面制备成探针电极。结果表明纳米金可以使响应电流大大增强,有利于提高检测的灵敏度;同时DNA自组装到纳米金修饰的金电极上,形成一层致密的分子膜,可使响应电流下降。     

功能化介孔磁性载体的制备及对铜离子的吸附

具有纳米结构的介孔磁性载体在分离、生物医药、重金属离子的回收等方面具有广泛的应用前景.本文以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,合成了以四氧化三铁磁性粒子为核外包有介孔二氧化硅膜(简称硅膜)的核壳式介孔磁性纳米复合物,并以3-氨基-丙基-三乙氧基硅烷(3-APTES)为表面功能化基团、连接到磁性Fe3O4粒子表面.通过傅立叶红外光谱、透射电镜、热重分析、比表面积等测试手段对磁性载体进行了表征.应用结果表明这种表面包硅功能化的介孔磁性载体对铜离子具有良好的吸附作用.     

有序介孔氧化硅材料中的药物分子组装及缓释研究进展

从成功合成出像MCM-41、SBA-15这样的有序介孔氧化硅材料以来,此类材料已经发展成为一种新型药物控缓释载体材料;由于其具有无毒、比表面积和孔容巨大、孔道排列有序、孔径分布狭窄、水热稳定性高、生物兼容性好、制备中的结构调变技术成熟等特点成为药物控缓释领域的研究热点之一,越来越受到重视;介绍了药物分子在有序介孔纳米氧化硅材料的纳米孔道中的组装、控缓释研究的进展;集中介绍了影响药物控缓释行为的两个主要因素(有序介孔氧化硅材料的比表面积和孔道结构)对药物控缓释行为的作用;可为控缓释药物研究人员开发新型药物分子载体材料、药物分子组装技术及研究药物分子的控缓释行为提供参考和研究依据.     

纳米自组装薄膜制备及应用研究进展

随着纳米技术的进步,为实现纳米材料各种应用功能,需要制备不同的纳米组装薄膜材料。本文对纳米组装薄膜制备、薄膜制备过程中分子间相互作用、外界刺激下协同作用以及未来发展方向进行了详细综述。在膜纳米结构中,制备薄膜主要有3种方法:自组装单分子膜(SAM)、层层自组装(Lb L)以及LB膜技术。SAM技术能够有效、精确地制备表面纳米结构。层层自组装技术及LB技术能够有效地控制并制备层状纳米结构。层层组装方法常用于制备面积较大的层状纳米结构;LB技术主要是利用其制备过程中独特的动态界面实现对超薄膜的制备。     

Ag纳米微粒的组装和SERS效应

近年来纳米粒子作为基本单元组装成各种复合结构的研究引起了人们的浓厚兴趣 ,人们期待着组装后的纳米粒子会有各种新的性能 [1] .Natan,Cotton等将硅基表面 (玻璃或石英 )进行硅烷化处理 ,从而形成一层末端带有功能基团 (氨基或巯基 )的高分子膜 ,然后通过这些基团与金或银纳米粒子之间的化学吸附作用使他们得以固定 ,制成纳米有序结构 .张锦等利用真空蒸镀的方法制备了银岛膜 .本文报道了用自组装和电化学组装相结合的方法 ,制备了银纳米粒子的二维阵列 ,研究了AMP在组装的银纳米阵列上的增强拉曼光谱 ( SERS) .1　实验部分1 .1　纳米…     

聚乙烯吡咯烷酮/聚苯胺自组装超薄膜的制备研究

利用聚乙烯吡咯烷酮(PVPon)与聚苯胺(PAn)间的氢键作用为驱动力通过层层自组装技术(LBL)构建了(PVPon/PAn)多层超薄膜.分别利用紫外-可见光谱、红外光谱、原子力显微镜、扫描电镜、X射线反射等对该自组装多层膜的沉积过程、吸附动力学、成膜驱动力、形貌、结构等进行了研究,结果表明,PVPon/PAn氢键自组装多层膜结构有序,表面粗糙度小.     

层层自组装功能化涂层及其生物应用研究进展

层层自组装作为一种新颖的材料制备技术,具有制备条件可控,适用于多种物质,具备产业化前景等诸多优点.探讨层层自组装技术的优势及其近几年的生物医学应用(构建生物相容性界面,改性组织工程支架表面,药物载体的制备)和功能化涂层应用,重点详述用层层自组装技术制备功能化涂层并使其具有不同响应性的研究进展.     

层层自组装聚合物材料的制备及应用

受天然有机-无机层状杂化复合材料的启发,层层自组装技术在调控材料表面和界面功能方面表现出明显的优势,制备出了一系列新型的聚合物材料,在形状记忆、电磁屏幕、减震、辐射防护、生物医学等复合材料领域具有潜在的应用价值.层层自组装技术具有方法简单和快速的特点,其可广泛用于制备多层聚合物.随着层层自组装策略和机理的深入研究,其应用领域将进一步扩展.以多层聚合物材料的组装驱动力出发,总结了层层自组装技术的发展和最新研究成果,综合分析了多层聚合物的形貌调控、结构设计、形成机理、应用范围等方面的研究动态,综述了层层自组装聚合物材料的制备及应用研究,并对其未来发展方向进行了展望,为功能材料的构筑和设计提供理论依据和参考价值.     

低表面活性剂浓度下有序介孔SiO_2的制备及性能

在碱性条件下,采用低浓度阳离子表面活性剂,利用表面活性剂与硅源水解后形成的聚集体相互作用,在溶液中形成分子自组装体,从而形成有序排列的介孔SiO2材料·水热和室温碱性条件下,表面活性剂与硅源的粒子数比为006∶1·由HRTEM分析,小角度XRD分析,TGDTA分析及FTIR分析等研究表明:在较低的表面活性剂浓度下,通过分子自组装体做模板剂,最终反应物经一定工艺处理,可形成六方结构介孔SiO2·水热条件下使分子的作用增强,提高介孔骨架中硅原子的聚集度,由于铝原子的引入取代部分硅原子导致晶格增大,并使有序介孔结构保持完好·介孔SiO2孔道大小3～...     

自组装单层和多层衬底制备纳米碗的对比研究

采用不同自组装技术制备单层和多层有序聚苯乙烯微球模板.在此基础上,制备Co/Pt多层膜纳米碗阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对两种样品表面形貌和磁性进行了分析.结果表明:以单层和多层模板制备磁性多层膜纳米碗结构,在不考虑纳米点的相同条件下,只要微球直径相同,其制备的纳米碗Co/Pt多层膜磁性相同.     

采用抗体包被纳米金多层自组装膜的HCG安培免疫传感器

研制了一种采用人绒毛膜促性腺激素抗体(anti-HCG)包被巯基丁二酰胺(HL)/纳米金(AuNPs)多层膜修饰金电极的免疫传感器(AU |{HL/AuNPs}n-anti-HCG),用于检测人唾液中的HCG.通过层层自组装技术在Au电极表面交替修饰多层{HL/AuNPs}n膜,再通过膜内的AuNPs吸附anti-HCG,构筑了HCG安培免疫传感器.以K3Fe(CN)6为探针,在pH 7.0的PBS缓冲液中加入HCG,随着HCG与电极表面anti-HCG发生特异性免疫反应,形成的抗原/抗体免疫复合物使得K3Fe(CN)6在电极表面的响应电流减小,减小量(Ip)与膜表面的免疫反应程度相关,以此作为HCG定量的依据.对各修饰电极表面进行了表征和定量分析.实验表明:该免疫传感电极中{HL/AuNPs}n膜内存在的大量AuNPs显著增加了anti-HCG吸附量,从而使得其HCG检测范围变宽(0.1～100 mg/L),检出下限为0.056 mg/L(3σ).     

苯氧甲基青霉素(V-cillin)插层水滑石的制备及表征

通过两步法合成药物分子苯氧甲基青霉素(V-cillin)插层水滑石复合物,采用X-射线衍射、差热热重分析、扫描电镜分析、红外光谱和紫外光谱分析表征.结果表明,药物分子V-cillin已经成功嵌入到水滑石层间,形成的复合材料为层状介孔结构,层间距约为2.2nm,为药物分子的组装和缓释提供了新的途径.     

壳聚糖包覆介孔二氧化硅纳米微球的制备及其对铜离子的吸附

通过溶胶-凝胶法制备了介孔二氧化硅纳米微球(MSN),再将天然高分子壳聚糖(CS)接枝到MSN表面,得到介孔二氧化硅@壳聚糖(MSN@CS)微球,进一步利用海藻酸钠与壳聚糖的静电吸引作用制得介孔二氧化硅@壳聚糖-海藻酸(MSN@CS-Alg)微球.利用SEM、Zeta电位分析仪以及TGA等手段对其结构和化学性质进行表征,并检测了MSN、MSN@CS和MSN@CS-Alg对铜离子(Cu~(2+))的吸附效果.实验结果表明,MSN@CS对Cu~(2+)吸附效果最好,最大吸附量为14.59 mg·g~(-1).     

高负载中空介孔二氧化硅微粒的可控药物释放

高负载性药物可控释放在药物释放系统中起着重要的作用.合成具有高负载量的中空介孔二氧化硅(HMS),在其表面聚合一层pH敏感的聚多巴胺膜,得到具有高负载、可控释放的纳米微球.试验结果表明:外径为(420±10)nm、内径为(290±5)nm的HMS比介孔二氧化硅(MSN)具有更高的载药率(28.60%)与释放速度;最终得到的pH敏感载药纳米微粒在癌细胞酸性环境(pH=3.0)与血液弱碱性环境(pH=7.4)两种环境下皆在1~10h内均匀释放,达到可控释放,且在癌细胞环境(pH=3.0)下最终释放量是血液环境(pH=7.4)下最终释放量的2.7倍,具有pH敏感性特点.