GelMA复合水凝胶的制备与性能

为实现组织工程的各种三维构建,需要寻找一种合适的生物墨水来进行活体组织的打印。甲基丙烯酸酐化明胶(GelMA)已被用于各种组织工程的三维构建,其力学性能的设计需要在满足生物打印和细胞生长的要求中寻求平衡。为了改善GelMA水凝胶力学性能和物理性质,使其满足不同组织器官的机械性能,采用丙烯酰化的方法将甲基丙烯酸酐(MA)与明胶反应,在明胶分子链上引入双键结构,并通过制备GelMA水凝胶、GelMA-ChelMA(甲基丙烯酸酐化壳聚糖)水凝胶、GelMA-PEG(200)DA水凝胶,进行力学和物理性能分析。结果表明,GelMA中加入ChelMA、PEG(200)DA可以增大弹性模量,其物理性质受到一定程度影响。     

纳米SiO2/TPM/丙烯酰胺复合高强凝胶的制备及性能研究

以纳米SiO2、γ甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(TPM)、丙烯酰胺三组分为原料制备了一种复合高强凝胶,断裂伸长率在373％～757％之内,拉伸强度介于70～148 kPa之间.通过调节纳米SiO2和TPM的用量及两者比例,可制备不同力学性能的凝胶.并初步讨论了各组分对增强凝胶力学性能的影响.     

VE-cad-Fc功能化透明质酸水凝胶的制备与表征

为了提高透明质酸水凝胶的生物学功能,本研究利用两步迈克尔加成反应及点击化学反应制备了人血管内皮钙黏素融合蛋白(VE-cad-Fc)功能化的透明质酸水凝胶,并进一步研究了其对人脐带间充质干细胞(h UC-MSCs)的影响.核磁共振光谱检测及凝胶时间检测显示,透明质酸主链丙烯酰肼取代率为16%,,融合蛋白功能化透明质酸以DTT交联的凝胶化时间约为30,min.ELISA检测显示水凝胶中化学键合Fc结构域特异性结合多肽可以显著提高融合蛋白的长期负载稳定性.2D/3D细胞黏附、增殖与活细胞染色实验结果显示,水凝胶中利用Fc结构域固定融合蛋白显著改善人脐带间充质干细胞的黏附、增殖,且促进水凝胶中hUC-MSCs的长期克隆化生长.作为一种细胞培养基质(2D/3D培养),这种融合蛋白功能化的水凝胶材料在组织工程、再生医学等领域将有非常广阔的应用前景.     

聚(甲基)丙烯酰胺基偶氮苯的合成及其光响应性

为了考察聚甲基丙烯酰胺基偶氮苯(PMAAAB)主链的甲基侧基和溶剂对其光响应性的影响,以对氨基偶氮苯为原料,三乙胺为缚酸剂,分别与丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯反应,合成了丙烯酰胺基偶氮苯(AAAB)和甲基丙烯酰胺基偶氮苯(MAAAB),然后以此为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,THF为溶剂,通过常规自由基聚合法分别合成了聚丙烯酰胺基偶氮苯(PAAAB)和PMAAAB。利用FT-IR、1H-NMR和GPC对单体和聚合物的结构进行了表征,同时,利用UV考察了主链上甲基侧基、溶剂(CHCl3、THF、DMF)对单体和聚合物的光响应性的影响。结果表明,同一溶剂中,单体的光异构化速率均快于聚合物的;THF、DMF作为溶剂时,PMAAAB的光异构化和回复速率均快于以CHCl3为溶剂的;聚合物主链上甲基侧基的存在使得PMAAAB的光异构化和回复速率均略快于PAAAB的。     

多重交联水凝胶的制备与性能研究

以过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发体系,丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为亲水单体,甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)为疏水单体,十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为化学交联剂,聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC)和聚乙烯醇(PVA)为聚合物基质,通过自由基聚合制备了微晶-共价-离子-疏水缔合-氢键多重交联水凝胶。通过改变PDMC、AM和MBAA的量,制备出了结构不同的多重交联水凝胶。采用电子万能试验机对多重交联水凝胶的拉伸性能进行了测试,结果表明:1. 73 g PDMC、5 g AM、15 mg MBAA体系制备的多重交联水凝胶的力学性能最好,拉伸强度为0. 71 MPa,断裂伸长率为419. 0%。通过吸水性能的测试,表明所制备的多重交联水凝胶吸水性均较好,其中8. 75 g AM、15 mg MBAA体系制备的水凝胶的吸水率最高,为1612. 0%。     

耐高温杂化凝胶微粒随钻防漏体系

研发一种具有抗高温、高弹性、强韧性等特点的杂化凝胶新材料,通过高温老化、热重等方法优选出杂化凝胶体系为20％AM(丙烯酰胺)+0.8％锂皂土+3％MPTMS(r-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)+20％MAA(甲基丙烯酸)+0.15％APS(过硫酸铵),在此基础上引入交联剂BIS(N,N-亚甲基双丙烯酰胺)和BWL(大...     

两亲性嵌段共聚物合成及亲疏水链段质量比对自组装形貌的影响

通过原子转移自由基聚合(ATRP)方法依次以丙烯酸叔丁酯和甲基丙烯酰氧乙基二茂铁甲酯为单体,以2-溴异丁酸乙酯为ATRP试剂合成了嵌段共聚物聚丙烯酸叔丁酯-聚甲基丙烯酰氧乙基二茂铁甲酯(PtBA-b-PMAEFc),再通过水解脱除叔丁基得到两亲性嵌段共聚物聚丙烯酸-聚甲基丙烯酰氧乙基二茂铁甲酯(PAA-b-PMAEFc)。通过氢核磁共振波谱(~1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)对分子的结构、分子量及其分布进行了表征,应用荧光分光光度计测定了聚合物的临界胶束浓度(CMC),通过动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)等仪器研究了分子在水溶液中通过亲疏水作用的自组装行为。研究结果表明两亲性嵌段共聚物PAA-b-PMAEFc的亲疏水链段比例对聚合物在水溶液中的组装形态具有重要影响,当亲水链段和疏水链段质量比较高时,形成囊泡等球状聚集体;当亲水链段和疏水链段质量比较低时,组装体倾向于形成棒状结构。     

透明质酸凝胶联合Nd:YAG激光治疗青少年牙本质过敏症的疗效观察

目的 观察和评价透明质酸凝胶联合Nd:YAG激光照射治疗青少年牙本质过敏症的疗效.方法 将18颗新鲜离体的青少年正畸牙随机分为3组,空白对照组(A组)、透明质酸凝胶(B组)、透明质酸凝胶联合Nd:YAG激光照射脱敏组(C组),制备牙本质过敏标本,分别用生理盐水、透明质酸凝胶、透明质酸凝胶联合Nd:YAG激光照射处理,扫描电镜下观察样本.采用Schiff冷空气敏感指数评估牙齿的敏感性,评价其疗效.结果 扫描电镜结果显示透明质酸凝胶联合Nd:YAG激光照射可以很好地封闭牙本质小管.7 d后,3组的治疗有效率分别为2.9％、95％、100％.结论 透明质酸凝胶联合Nd:YAG激光照射对青少年牙本质过敏症有较好的治疗效果.     

磺化聚苯醚/多烷氧基硅共聚物杂化离子膜的制备及性能研究

文章利用聚(对氯甲基苯乙烯-γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)(poly(VBC-co-γ-MPS))与磺化聚(2,6-二甲基-1,4-苯醚)(SPPO)进行共混和原位溶胶-凝胶(sol-gel)反应,再与二甲胺水溶液反应,制备得到酸-碱对有机-无机杂化离子膜。该膜具有较高的热稳定性、化学稳定性、离子交换容量以及质子电导率。合适摩尔分数的poly(VBC-co-γ-MPS)制备的膜的离子交换容量值为2.15mmol/g,水质量分数为80%,拉伸强度为13.4MPa,断裂伸长率为26%,质子传导率为0.086S/cm。与一般的杂化膜相比,膜的稳定性及质子传导率有显著提高。     

pH/温度双重敏感的PDMAEMA水凝胶的力学性质

以甲基丙烯酸-2-二甲基胺基乙酯(DMAEMA)为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,在35℃条件下,采用自由基水溶液聚合制备了PDMAEMA均聚物水凝胶.通过溶胀度测定和环境扫描电镜对凝胶的温度和pH敏感性进行了研究.利用动态粘弹谱仪进行压缩和蠕变实验,研究了凝胶的力学性质.结果表明:PDMAEMA凝胶具有温度和pH双重敏感性,力学性质测试表明凝胶具有一定的强度和良好的黏弹性.     

埃洛石-石墨烯构建有机-无机杂化三维网络

利用埃洛石(HNTs)内部空间负载甲基丙烯酸甲酯(MMA),通过γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)修饰氧化石墨烯(GO),随后利用二者构建了具有半有机半无机结构的杂化三维网络.通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)等手段对样品进行表征.结果表明,成功制备了半有机半无机杂化三维网络气凝胶材料,材料具有纳米级孔隙,其热稳定性也保持在较高水平,为后续该材料在光电功能领域的应用奠定了结构基础.     

交联型全氟磺酸锂盐全固态聚合物电解质的合成及其性能研究

新能源存储与转换技术的开发与利用是全球关注的热点问题,也是实现“双碳”目标的重要途径。锂离子电池具有高工作电压、高能量密度、环保等优点,是减少碳排放的有效途径。与凝胶聚合物电解质相比,锂单离子全固态聚合物电解质(single lithium-ion conducting all-solid-state polymer electrolytes, SLIC-ASPEs)在安全性、稳定性、电池效率等方面具有明显优势。为了探索新型SLIC-ASPEs合成的新途径,以甲基丙烯酰氯、对溴苯酚和2-(2-碘-四氟乙氧基)四氟乙基磺酰氟为初始原料,通过亲核取代反应和乌尔曼反应,合成了一种含全氟磺酸锂的新型甲基丙烯酯单体(MA-PSF-Li),通过自由基共聚合反应得到新型交联型SLIC-ASPEs (PMAPEO-co-PMA-PSF-Li-x,x为单体MA-PSF-Li与p-BP-MA的投料量比),利用核磁共振光谱表征了单体的结构,考察了PMAPEO-co-PMA-PSF-Li-x膜的热稳定性、微相结构、离子传导率和机械强度等性能。结果表明：PMAPEO-co-PMA-PSF-Li-30膜的热分解温...     

温度/光双重敏感P(NIPAm-co-DMAE-EAPB)水凝胶的制备和性能

将新合成的4-(4-((4-乙氧基苯基)偶氮)苯氧基)-N-(2-(甲基丙烯酰氧基)乙基)-N,N-二甲基丁烷-1-溴化铵(DMAE-EAPB)和N-异丙基丙烯酰胺凝胶(NIPAm)共聚,制备得温度/光双重敏感共聚物凝胶.用差示扫描量热法、紫外-可见吸收光谱法和称重法对其溶胀性能进行了研究,结果表明:凝胶光响应速度非常快,紫外光照射4 min,偶氮苯反-顺结构转化达到平衡;随着DMAE-EAPB加入量的增加,共聚物水凝胶的相转变温度(LSCT)逐渐减小,温度敏感性变差,紫外光照射后共聚物的LSCT回升约0.8～1.2℃,温度敏感性也有所好转;另外,在一定的温度范围内,紫外光照射可以使共聚凝胶的溶胀比提高0.34 ～0.80.     

1-MCP/β-CD包结物的合成及表征

针对乙烯受体抑制剂1-甲基环丙烯稳定性差的问题,利用β-环糊精“内疏水,外亲水”的独特空间结构,用溶液法制备了β-环糊精和1-甲基环丙烯的包结配合物,并利用X射线粉末衍射(X-RPD)、差热分析(DTA)、紫外(UV)和红外吸收光谱(IR)等测试方法对此包结物进行了研究.通过比较β-环糊精及其与1-甲基环丙烯形成的包结物在光谱上的差异,证实了包结物的生成.     

可光聚混合聚酸酐的合成与降解

采用甲基丙烯酸酐(或甲基丙烯酰氯)与无毒二元酸反应合成了混合酸酐:甲基丙烯酸酐化癸二酸(MSA)和甲基丙烯酸酐化的1,6-二(对羧基苯氧基)己烷(MCPH)。并用1H-NMR、IR表征其结构,结果表明:直接酸酐法制得的MSA,酰氯法制得的MCPH符合聚酸酐单体的结构特征。MSA和MCPH可以在紫外光照射下生成高度交联的聚酸酐网络,通过改变MSA与MCPH的共聚比例,可以将该网络的降解时间控制在4～70d之间。     

马来酸酐/丙烯酸水凝胶对亚甲基蓝染料的吸附

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为原料,采用水溶液聚合法制备P(MA-co-AA-co-AM)水凝胶,并考察不同因素对水凝胶吸附亚甲基蓝染料效果的影响.实验结果表明:当亚甲基蓝染料初始质量浓度为1g/L,吸附剂用量为1g/L,溶液pH=9,环境温度为20~25℃时,P(MA-co-AA-co-AM)水凝胶对亚甲基蓝染料的吸附效果最佳,最大吸附量为985.98mg/L,去除率达98.60%;水凝胶对亚甲基蓝的吸附行为符合准二级反应动力学方程和Langmuir吸附等温式.     

颗粒化交联透明质酸钠凝胶的制备及其抗酶解性能

选用聚乙二醇20 000为交联剂,制备交联透明质酸钠凝胶,经醇沉、干燥、间歇瞬时制粒、颗粒分级、复溶、灭菌一系列工艺得到颗粒化的交联透明质酸钠凝胶.以凝胶的抗酶解率为指标,采用正交试验考察乙醇加入量、干燥温度及干燥时间对制备工艺的影响.得到颗粒化凝胶的最佳制备工艺条件为:加入95%乙醇量为凝胶体积的6.5倍,沉淀在50.0℃下干燥5.0h.所得的颗粒化交联透明质酸钠凝胶抗酶解率为80.53%,透明质酸钠水凝胶抗酶解率为38.54%.     

基于高透明、可拉伸离子凝胶的多功能传感器

采用自由基聚合法,将单体3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐(DMAPS)、丙烯酸(AA)与离子液体1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺([EMI][DCA])在紫外光下一步法制备离子凝胶。利用傅里叶红外光谱(FTIR)对离子凝胶的结构进行表征,采用热失重分析仪(TGA)和差示扫描量热仪(DSC)进行热学性能表征,利用电子万能试验机测试其力学性能,并通过数字万用表与LCR数字电桥分别测试离子凝胶的应变和压力传感性能。结果表明:合成的离子凝胶表现出高透明度、高拉伸性(断裂伸长率约为650%)和高离子电导率(约为1.31mS/cm)的特点;通过循环拉伸和压缩试验表明该离子凝胶具有良好的弹性;离子凝胶作为电阻式传感器,对不同应变的传感表现出高灵敏度和稳定性,由该离子凝胶构建的电容式传感器能够有效地感知压力。     

牛血清蛋白在含硅水凝胶上的等温吸附

根据物料恒算原理,采用分光光度法研究了37℃下牛血清蛋白(BSA)在γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)与甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA)及N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)共聚物水凝胶膜上的等温吸附作用.结果表明,BSA的吸附量随溶液浓度增大而增大,为匀速吸附过程,其后期吸附速度受BSA向含硅水凝胶本体扩散的速度控制,低于前期吸附速度;BSA的吸附量在pH值为4.5附近为最大,酸性或碱性过大均导致吸附量下降;溶液中离子产生的“盐效应”、凝胶中NVP或者KH 570组分的增加有利于BSA的吸附.     

St-SMAS-AA吸附絮凝剂处理含Cu2+废水的实验研究

以淀粉(St)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)、丙烯酸(AA)为主要原料,通过接枝共聚,制备了淀粉/甲基丙烯磺酸钠/丙烯酸(St-SMAS-AA)吸附絮凝剂.红外光谱分析表明,St-SMAS-AA含有羧酸和磺酸基团.对含Cu2+废水的处理实验结果表明,当Cu2+的初始浓度为100 mg/L时,在St-SMAS-AA用量为0.75 g/L、pH值在9左右、温度为35℃的条件下,反应25 min后,溶液中残余Cu2+的浓度为0.15 mg/L,达到国家污水综合排放标准(GB8978-1996)的一级排放标准.