快速界面聚合包覆毫米级海藻酸钙水润珠

通过界面聚合法,采用非溶剂硅油分散毫米级海藻酸钙载水胶囊(水润珠),利用水润珠表面微量水分引发氰基丙烯酸乙酯(ECA)原位聚合,形成聚氰基丙烯酸乙酯包覆水润珠(PECA@水润珠).研究了ECA的添加量对水润珠结构、形貌、缓释性能和热稳定性的影响.结果表明,水润珠表面形成白色聚合物包覆层,随着ECA添加量的增大,水润珠粒...     

海藻酸钙水凝胶/聚乳酸复合材料的制备与性能

通过化学发泡-冷冻干燥-粒子滤出复合法制备聚乳酸(PLLA)大孔支架, 然后在大孔内以海藻酸钠(SA)、碳酸钙、葡萄糖酸内酯(GDL)为原料, 通过原位相转变制备海藻酸钙水凝胶/聚乳酸复合材料(CA/PLLA); 分别利用SEM、压缩强度测试和细胞培养对CA/PLLA支架的形貌、力学性能及生物相容性进行了研究。结果表明: PLLA具有直径小于2 mm、孔道相互连通的孔洞, 且在大孔中能够形成均匀的CA。CA/PLLA复合材料的压缩强度(2.74 MPa)远大于单一的海藻酸钙水凝胶的压缩强度(0.10 MPa)。在CA/PLLA复合支架中, 软骨细胞呈簇状圆形生长状态, 与其在天然软骨陷窝里生长状态一致。这种软硬结合、天然与合成高分子杂化的CA/PLLA复合材料的力学强度和生物相容性同时得到提高, 可进一步作为骨和软骨修复材料研究。     

基于电诱导沉积原理制备形状可控的海藻酸钙-多聚赖氨酸水凝胶微封装胶囊

海藻酸钙水凝胶是一种具有良好生物相容性、生物降解性的生物医用高分子材料。文中提出了一种基于电诱导沉积原理制备形状可控的海藻酸钙-多聚赖氨酸(PLL)水凝胶微封装胶囊。在涂有光刻胶的FTO导电玻璃表面上利用光刻技术制造多种预设图案的微电极,基于电诱导沉积原理在微电极上制备特定几何结构海藻酸钙水凝胶,通过PLL等试剂的处理最终得到环形与六边形结构的海藻酸钙-PLL水凝胶微封装胶囊,酵母细胞包含在微封装胶囊中进行24 h的培养,获得有一定生物活性的细胞。这种方法可以制备用于组织工程学研究的生物支架,将对细胞装配,生物打印以及药物输送等领域有重要的参考价值。     

聚乙烯醇/海藻酸钙水凝胶的制备及其力学性能研究

采用冷冻-解冻交联聚乙烯醇(PVA),海藻酸钠(SA)交联Ca2+制备聚乙烯醇/海藻酸钙(PVA/Alg-Ca)互穿网络水凝胶。探究了影响混合水凝胶pH敏感性及平衡溶胀比的原因,考察了冷冻-解冻循环次数、Ca2+浓度、海藻酸钠含量对凝胶弹性模量(E)的影响。利用回归分析建立数学模型,实现对E定量控制,模拟细胞在体内生长的生物物理环境。数学模型模拟的相对误差不超过0.1,可实现对PVA/Alg-Ca互穿网格水凝胶力学性能的定量控制。     

可注射海藻酸钙水凝胶的制备研究

海藻酸钙水凝胶因其良好的生物相容性广泛应用于组织工程支架材料的研究。以海藻酸钠(SA),碳酸钙,葡萄糖酸内酯(GDL)为原料,通过原位相转变制备可注射凝胶,用于软骨组织微创修复材料的研究。测定了单一变量条件下不同海藻酸钠浓度、f值(钙离子与羧基的摩尔比)及n值(葡萄糖酸内酯与钙离子的摩尔比)对海藻酸凝胶力学强度、溶胀率、浸提液pH值等的影响,从而获得各组分最适的配比;另外,通过原位接种软骨细胞,研究了软骨细胞在凝胶中的生长行为。综合海藻酸钙凝胶性能,最终确定海藻酸钠浓度为2.5%、f=0.5及n=0.6为最佳配比;细胞培养结果表明软骨细胞在凝胶中具有较高的活性且维持了其软骨细胞形态,证实了研究制得的海藻酸钙水凝胶是一种优良的可注射软骨组织工程支架材料。     

羟基磷灰石对海藻酸钙水凝胶的制备及性能的影响

采用具有良好生物相容性的羟基磷灰石(HA)作为钙源,开发了一种新型的HA-GDL交联体系制备海藻酸钙水凝胶.通过调节海藻酸钠溶液的浓度CSA和钙离子与海藻酸钠中羧基的摩尔比f,分别制备CSA=2%、2.5%、3%,f=0.27、0.36、0.54的一系列水凝胶.以CaCO3-GDL体系作为对照,系统比较了两种体系制得的水凝胶在凝胶化时间、凝胶形貌、力学性能以及溶胀收缩等方面的性能.结果显示,相同凝胶条件下,采用HA-GDL体系制得的海藻酸钙水凝胶具有较快的凝胶化速率,较为均一的凝胶结构,较强的力学性能和较低的溶胀率.将海藻酸钙凝胶与软骨细胞复合进行体外培养,结果显示该体系具有良好的细胞相容性,从而说明该材料体系可能是一种良好的软骨组织工程支架材料.     

耐盐性海藻酸钙纤维的制备及性能研究

针对海藻酸钙在盐溶液中易溶问题,利用戊二醛交联反应制备了耐盐海藻酸钙纤维,红外光谱及溶胀度的测试证明发生了缩合交联反应;讨论了不同工艺条件下,改性纤维的溶胀度和力学性能。结果表明,最佳合成条件为温度30℃、交联剂含量8%、反应时间3.0h、pH=5;改性海藻酸钙纤维的溶胀度只有98%,为纯海藻酸钙纤维的27%,改性纤维断裂强度为2.23cN/dtex。     

海藻酸钙水凝胶过滤膜的制备及其对硫酸钙的截留

以尿素为致孔剂制备了海藻酸钙(CA)水凝胶过滤膜,测试了其通量、截留率和力学性能;通过扫描电子显微镜(SEM)观测其过滤硫酸钙前后的表面形貌。结果表明,增加尿素含量,均导致膜应力和应变的下降;而膜的纯水通量则迅速增大,尿素含量为3.0%(质量分数)时达到28.7 L/(m2·h),为最大;0.2 MPa下,过滤1.7 g/L硫酸钙时对Ca2+和SO2-4的截留率分别为83%和92%,稳定通量达到21.7 L/(m2·h)。     

基于电诱导沉积方法制备海藻酸钙水凝胶

海藻酸钙水凝胶是一种具有良好生物相容性、生物降解性的生物医用高分子材料,但是传统制备方法不能得到具有生理结构的水凝胶。文中提出了一种基于电诱导沉积原理,使用海藻酸钠和碳酸钙混合溶液制备海藻酸钙水凝胶的方法。在分析电诱导沉积原理基础上,搭建了海藻酸钙水凝胶3D打印系统。建立了海藻酸钙水凝胶截面宽度模型,提出了通过调节打印喷头的移动速度控制凝胶截面宽度的方法。应用该系统打印了圆管形、正六边形及四叶草形的生物支架,并用这些结构的生物支架进行细胞培养实验,获得具有一定生物活性的细胞。     

氧化石墨烯/海藻酸钙复合膜的制备与性能

以海洋生物多糖海藻酸钠为基质,氧化石墨烯(GO)为改性添加剂,乙二醇双(2-氨基乙醚)四乙酸钙(EGTA-Ca)为交联剂,制备了网络结构均匀的氧化石墨烯/海藻酸钙复合膜。分别利用红外光谱、扫描电子显微镜、电子拉力机考察了复合膜的结构、表面形貌、力学性能和溶胀性能。结果表明,GO均匀分散在海藻酸盐基体中,GO的加入对于海藻酸钙膜的力学性能具有显著影响,当GO添加量为海藻钠原料质量的1%时,复合膜的断裂强度和断裂伸长率均达到最大,比未添加氧化石墨烯膜分别增加了~82%和~265%,适量乙二醇的加入对于复合膜具有很好的增塑作用。GO的加入对复合膜的溶胀性能影响不大。     

柔性海藻酸钙海绵伤口敷料的制备及性能

采用甘油为增塑剂对海藻酸钙海绵进行改性处理,制备了可用作伤口敷料的柔性海绵。结果表明,改性后海藻酸钙海绵的柔韧性增强,可任意弯折,表面光滑平整,不易碎,摩擦不掉渣,能同时满足医用伤口敷料的功能性和舒适性的要求。随着甘油含量的增加,海绵的柔韧性增强,断裂延伸率和对蒸馏水的保液量增加,但是海绵的断裂强度、初始模量、孔隙率、透气率和吸液量下降。海藻酸钙海绵的最佳增塑工艺为甘油浓度6%,处理时间12h,处理温度30℃,此时其柔软度指标为326.8°,断裂强度为0.376MPa,孔隙率为82.3%,透气率为59.8%,对蒸馏水的吸液量和保液量为13.1和6.73g/g。     

可控缓释水的功能导水涂层纤维制备及其渗水特性分析

针对荒漠化地区生态恢复难题,将吸水性有机树形高分子与超细蒙脱石颗粒混合成胶体,涂敷于天然植物纤维表面,制备出一种具有可控缓释水功能的导水涂层纤维,并与环境友好性材料复合成膜.采用热重法分析了涂层材料吸-脱附水特性、快速水分测定法测量了膜材包装水后失水率随温度和土壤湿度的变化,利用环境扫描电镜观察了涂层纤维表面形貌、分析了涂层纤维的动态水分运移机理,统计出膜材包装水现场造林后的土壤含水量.实验结果表明,这种功能导水涂层纤维能够实现不同涂层组分下渗水速度的可设计性和基于土壤温度及湿度的自调节机制,保证了植物生长的合理土壤湿度.     

海藻酸钙多孔支架的制备研究

利用冷冻干燥法制备海藻酸钙组织工程多孔支架,对支架的形貌进行分析,同时考察了支架的吸水性能.结果表明,冷冻干燥法制备的海藻酸钙多孔支架具有开放、贯通的多孔结构,孔径范围在100～300μm之间,利于细胞生长和物质传输.2%海藻酸钠经-5℃预冻所得支架结构最为规整,对蒸馏水和生理盐水的吸水率分别为985%和1088%.     

海藻酸钙/明胶共混膜的制备及性能研究

用蒸馏水溶解海藻酸钠和明胶,将两种溶液混合制得海藻酸钙/明胶复合功能膜,研究海藻酸钠/明胶复合共混膜的相容性、力学性能、透湿性及吸湿保湿性等.实验结果表明,明胶含量较少时,共混膜有良好的相容性和力学性能;海藻酸钙/明胶质量比为1:0.6时,共混膜的透湿性、吸湿保湿性较好.     

海藻酸钙/纳米氢氧化铝纤维的制备与性能研究

用湿法纺丝工艺制备出海藻酸钙纤维和纳米氢氧化铝/海藻酸钙复合纤维.用场发射扫描电镜和红外光谱仪表征了两种纤维的表观形态和微观机制,用热重分析仪测试了两种纤维的热稳定性能.研究表明,纳米氢氧化铝已较好地分散到纤维中,且纳米氢氧化铝与海藻酸钙分子之间产生了新的键合作用.TG和DTG测试结果表明,复合纤维的热稳定性要优于海藻...     

海藻酸钙海绵的结构与性能

以海藻酸钠为原料,氯化钙/甘油/酒精溶液为凝固浴,采用冷冻干燥方法制备了海藻酸钙海绵,通过红外光谱和扫描电镜对其结构进行了表征,并对其物理和力学性能、孔隙率、透气率、吸液量和保液量进行评价和测定。结果表明,海藻酸钙海绵的弹性和柔韧性好,具有均匀、连通的孔隙结构,孔径大小为100μm～500μm,孔隙率为84.37%,透气率为44.75%,拉伸强度为0.21 MPa,初始模量为7.72 N/mm,对伤口渗出液的吸液量和保液量为30.48 g/g和5.13 g/g,各项性能均优于或接近海藻酸钙无纺布医用敷料。     

抗污染羧化二氧化钛/海藻酸钙水凝胶过滤膜的制备及染料截留性能

以纳米羧化二氧化钛为增强剂,海藻酸钠为成膜基材,通过Ca²⁺离子交联制备抗污染羧化二氧化钛/海藻酸钙(TiO₂-COOH/CaAlg)水凝胶过滤膜。通过红外光谱和扫描电镜对复合膜的化学结构与形貌进行表征,并研究复合膜的力学性能、染料截留性能及抗污染性能。结果表明,相比于二氧化钛,羧化二氧化钛在复合膜中分散更均匀,利用Ca²⁺离子对羧化二氧化钛中-COOH与海藻酸钠中-COOH的协同交联作用,提高了水凝胶膜的力学性能。羧化二氧化钛含量为20%时,复合膜的断裂强度、断裂伸长率、拉伸模量和断裂能均最大,对染料直接黑38的截留率可达到96%,且受原料液pH值、无机盐NaCl和Na₂SO₄的影响较小,在0.1 MPa操作压力下过滤直接黑38/Na₂SO₄混合溶液12 h,复合膜对直接黑38的截留率保持在93%以上,渗透通量在15 L/(m²·h)左右。     

海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊的制备及其生物相容性

以海藻酸盐、 聚精氨酸为壁材, 采用高压静电法制备了球形度好、 表面光洁、 粒径均匀的新型药物载体——海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊。参照医疗器械生物学评价标准, 对其生物相容性进行了研究。细胞毒性试验结果显示, 当海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊的含量为0.1、 0.5、 1.0 mg/mL时, 微胶囊对L929细胞生长无明显抑制作用, 海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊浸提产物在10.0 mg/mL时仍无细胞毒性作用。海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊不引起急性全身毒性反应, 不引起溶血反应。通过本组试验可见, 采用高压静电法制备的药物载体——海藻酸钙/聚精氨酸微胶囊具有较好的生物相容性, 具有开发和应用价值。     

海藻酸钙/聚丙烯无纺布复合过滤膜的制备及性能

以聚丙烯（PP）无纺布为载体,不添加致孔剂制备了海藻酸钙/PP无纺布（CaAlg/PP）水凝胶复合过滤膜。通过SEM、TG对CaAlg/PP复合膜的表面形貌、热稳定性能进行表征。研究了CaAlg/PP复合膜的抗溶胀性能及其对染料吸附和染料截留的性能。结果表明,CaAlg/PP复合膜的抗溶胀性能比CaAlg水凝胶膜有很大提高。在0.1 MPa压力下,NaCl浓度为1 g·L-1时,料液通量为9.5 L（m2·h）-1,对亮蓝的截留率达到98.3%。CaAlg/PP复合膜的耐压性能远优于CaAlg膜,经过Ca2+交联后可以多次重复使用。CaAlg/PP复合膜对阴离子染料的吸附量很小,避免了染料的吸附污染。CaAlg/PP复合膜可应用于染料中低浓度盐的脱除。      

海藻酸钙-聚乙烯醇半互穿网络多孔膜制备和性能

采用冷冻干燥法制备海藻酸钙-聚乙烯醇半互穿网络多孔膜材料,利用扫描电镜进行了形貌表征,并考察了多孔复合膜的吸水、保水和溶胀性能。结果表明,实验制得的半互穿网络多孔膜具有开放、贯通的多孔结构,孔径范围在40～200μm之间。多孔膜的吸水率和保水率随PVA浓度增大先减小后增大,且生理盐水测试组中的数值偏高于蒸馏水测试组。多孔复合膜的溶胀速率较快,10min内可达溶胀平衡。