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医用高分子材料抗凝血表面构建策略及研究进展

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功能高分子学报 2021年第2期34卷 172-181页

作者：栾轲班雨施德安石恒冲湖北大学材料科学与工程学院高分子材料湖北省重点实验室武汉430062 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022

医用高分子材料及医疗器械主要用于疾病的诊断和治疗。此种材料/器械在植/介入人体与血液接触时,血浆蛋白会在几秒钟内吸附到材料/器械表面,并与血小板上的糖蛋白受体结合,导致血小板活化、凝血级联以及补体激活,形成凝血及血栓,严重危... 详细信息

医用高分子材料及医疗器械主要用于疾病的诊断和治疗。此种材料/器械在植/介入人体与血液接触时,血浆蛋白会在几秒钟内吸附到材料/器械表面,并与血小板上的糖蛋白受体结合,导致血小板活化、凝血级联以及补体激活,形成凝血及血栓,严重危及病人的健康及生命安全。为了赋予材料/器械表面抗凝血性能,需有针对性地进行抗凝血表面构建,其方法主要为:生物惰性涂层、生物活性涂层、具有内皮(EC)特异性生长因子的表面涂层和复合抗凝涂层。本文结合国内外该领域研究动态及本课题组近年来在医用高分子材料及医疗器械抗凝血表面构建的研究成果,概述了抗凝血表面构建及其在医疗器械中应用的研究进展。

关键词：生物医用高分子材料医疗器械抗凝血生物相容性

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低并发症医用涂层构建策略研究进展

功能高分子学报 2020年第2期33卷 141-147页

作者：石恒冲车超越栾世方殷敬华中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022 威高集团有限公司山东省医用植入器械技术重点实验室山东威海264210

医用材料的功能性主要通过医用材料表面与生物环境接触而表现出来,需要对医用材料表面进行功能化改性,否则在植入/介入过程中会吸附侵入的细菌引发感染或产生凝血引发血栓等并发症,导致器械服役时间缩短及应用失败。基于上述问题在材料... 详细信息

医用材料的功能性主要通过医用材料表面与生物环境接触而表现出来,需要对医用材料表面进行功能化改性,否则在植入/介入过程中会吸附侵入的细菌引发感染或产生凝血引发血栓等并发症,导致器械服役时间缩短及应用失败。基于上述问题在材料表面调控结构组成、构建功能表面、实现低并发症和生物相容性一直是该领域亟需解决的重要科学问题。目前低并发症医用涂层构建方法主要有表面化学接枝改性、单分子层自组装、层层自组装、多巴胺涂层等,结合本课题组近年来在低并发症医用高分子材料及医疗器械的医用涂层研究成果,简单介绍了国内外医用涂层表面构建的研究进展。

关键词：医用涂层低并发症抗感染抗凝血医疗器械

AgNPs@ZIF-67复合纳米粒子的合成及其抗菌性能研究

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化学学报 2022年第2期80卷 110-115页

作者：陈敬煌孟天武烈石恒冲杨帆孙健杨秀荣中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022

细菌感染和因抗生素滥用而引发的细菌耐药性问题已经成为威胁公共健康的重大隐患,开发新型、高效的抗菌剂势在必行.金属有机框架材料(MOFs)是当今抗菌材料研究的热点之一.多孔的碳骨架结构能够提供有限空间避免负载的金属纳米颗粒聚集... 详细信息

细菌感染和因抗生素滥用而引发的细菌耐药性问题已经成为威胁公共健康的重大隐患,开发新型、高效的抗菌剂势在必行.金属有机框架材料(MOFs)是当今抗菌材料研究的热点之一.多孔的碳骨架结构能够提供有限空间避免负载的金属纳米颗粒聚集以及有利于其稳定存在.基于ZIF-67的载体作用,发展了一种新颖、绿色、简便、低成本的银纳米颗粒-沸石咪唑骨架(AgNPs@ZIF-67)复合纳米粒子的制备方法.利用透射电子显微镜、元素分布图谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、N_(2)吸-脱附等温线和Zeta电位等表征手段证实了小尺寸AgNPs均匀、稳定地分散在ZIF-67上.少量的AgNPs沉积大幅提升了ZIF-67的抗菌性能,使AgNPs@ZIF-67成为一种很有前途的抗菌纳米材料.

关键词：沸石咪唑骨架材料银纳米颗粒 AgNPs@ZIF-67 均匀负载抗菌性能

通用高分子材料的化学和生物改性及其血液相容性研究

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中国材料进展 2014年第4期33卷 212-223,252页

作者：石强栾世方金晶石恒冲殷敬华李勇刚中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室吉林长春130022 威高集团有限公司山东威海264209

功能化与高性能化的通用高分子材料在医用耗材及器械领域有着广泛的应用。作为重要的医用材料之一,血液相容性是首先需要解决的关键科学问题。通用高分子的血液相容性可通过化学和生物修饰来实现。采用的方法大体分为本体改性和表面改... 详细信息

功能化与高性能化的通用高分子材料在医用耗材及器械领域有着广泛的应用。作为重要的医用材料之一,血液相容性是首先需要解决的关键科学问题。通用高分子的血液相容性可通过化学和生物修饰来实现。采用的方法大体分为本体改性和表面改性。本体改性主要通过反应接枝和反应共混实现;而表面改性则主要通过在材料表面制备亲水性聚合物刷或亲水层、固定生物活性分子和形成生物仿生膜3种方法来实现。目前,生物材料的血液相容性研究主要集中在血浆蛋白吸附、血小板粘附和红细胞溶血3个方面。结合本课题组近期在生物医用材料领域的研究成果,简要介绍了国内外近年来通用高分子材料的化学和生物改性及其血液相容性研究进展。

关键词：通用高分子化学和生物改性血液相容性

N-羟基邻苯二甲酰亚胺引发的聚乙烯熔融接枝反应

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应用化学 2020年第5期37卷 518-523页

作者：文亮杨华伟石恒冲栾世方殷敬华施德安湖北大学材料科学与工程学院高分子材料湖北省重点实验室武汉430062 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022

研究了N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NOP)用于引发4种卤胺类前驱单体包括甲基丙烯酰胺(MA)、N-叔丁基丙烯酰胺(N-t-BuA)、马来酰亚胺(MI)和N,N-二烯丙基三聚氰胺(NDAM)与线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融接枝聚合反应,并将其与工业上普遍应用的... 详细信息

研究了N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NOP)用于引发4种卤胺类前驱单体包括甲基丙烯酰胺(MA)、N-叔丁基丙烯酰胺(N-t-BuA)、马来酰亚胺(MI)和N,N-二烯丙基三聚氰胺(NDAM)与线性低密度聚乙烯(LLDPE)的熔融接枝聚合反应,并将其与工业上普遍应用的有机过氧化物(过氧化二异丙苯,DCP)引发法作对比。在接枝效率方面,NOP的引发效率与单体的分子结构和投料量密切相关。这4种单体中,N-t-BuA的接枝效率最高,与DCP法的差异在2.5%~16.0%之间;MI的接枝效率最低,比DCP法低55%。在副反应控制方面,实时扭矩、凝胶含量和熔融指数测试证实NOP引发体系中聚乙烯交联副反应程度明显低于DCP,接枝反应更加可控。

关键词： N-羟基邻苯二甲酰亚胺熔融自由基接枝聚乙烯

功能化医用聚氨酯弹性体制备及生物医用研究进展

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化学学报 2022年第10期80卷 1436-1447页

作者：张桢焱刘琳许东华张若愚石恒冲栾世方殷敬华中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022 中科院宁波材料所所属慈溪生物医学工程研究所医用植介入材料浙江省工程研究中心宁波315300 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026

热塑性聚氨酯(TPU)弹性体因其良好的可加工性、机械性能和生物安全性而被广泛应用于生物医学领域.绝大部分TPU都由大分子二元醇软段以及异氰酸酯和小分子扩链剂形成的硬段组成,这两者分别提供基体的弹性与链网络的框架刚性.小分子扩链... 详细信息

热塑性聚氨酯(TPU)弹性体因其良好的可加工性、机械性能和生物安全性而被广泛应用于生物医学领域.绝大部分TPU都由大分子二元醇软段以及异氰酸酯和小分子扩链剂形成的硬段组成,这两者分别提供基体的弹性与链网络的框架刚性.小分子扩链剂二元醇/胺和二异氰酸酯的结构设计是构建功能化TPU的主要途径.研究者根据特定临床应用场景和使用需求,设计和制备相应的功能化单体,并开发出相应的医用TPU.本综述首先介绍了大分子二元醇、二异氰酸酯以及扩链剂的种类以及各自的特点,对其特有的微相分离结构做了介绍,并明晰了化学/物理结构与最终性能的关系.随后,综述了国内外TPU在生物医学领域的研究进展和应用,重点阐述了医用TPU在抗菌、抗凝血、耐水解耐氧化、自愈性以及可降解等方面的发展情况.最后,通过总结和分析医用TPU及其器械评价的相关标准,提出了产业化应用的关键问题,并展望了医用TPU未来的发展方向.

关键词：聚氨酯弹性体功能化改性大分子二元醇异氰酸酯生物医用材料

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医用导管抗菌表面的构建及研究进展

青岛科技大学学报（自然科学版） 2020年第2期41卷 21-28,34页

作者：于欢石恒冲李学栾世方中国科学院长春应用化学研究所高分子国家重点实验室吉林长春130022 济南大学化学化工学院山东济南250022 威高集团有限公司医用植入器械国家工程实验室山东威海264209

植/介入类医用导管相关感染是植入手术中最严重的并发症之一,它们不仅具有高发病率和死亡率,而且还可能潜在威胁着患者及医护人员的生命安全.细菌在医用导管表面的定植及后期生物膜的生成通常是引起感染的罪魁祸首,因此,如何有效的阻止... 详细信息

植/介入类医用导管相关感染是植入手术中最严重的并发症之一,它们不仅具有高发病率和死亡率,而且还可能潜在威胁着患者及医护人员的生命安全.细菌在医用导管表面的定植及后期生物膜的生成通常是引起感染的罪魁祸首,因此,如何有效的阻止细菌定植及生物膜的形成已成为全球相关领域面临的严峻问题.综述了近年来医用导管相关感染的现状及在生物医用导管上构建抗菌表面以防止植/介入类导管相关感染的研究进展.

关键词：植/介入类医用导管的相关感染抗菌导管生物膜抗菌策略

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自适应液压工程夹持器滑移检测系统的设计

机床与液压 2015年第10期43卷 144-146,179页

作者：王恒冲王守城石晓慧青岛科技大学机电学院山东青岛266061

利用光电位移传感器直接对滑移信号进行检测,并通过Visual Basic程序的事件响应机制对滑移信号进行响应。在硬件连接方面,采用OPC技术,通过KEPServer EX软件连接VB程序与PLC控制系统,简化了硬件驱动的设计,提高了连接的可靠性。

关键词：液压系统夹持器滑移检测 OPC技术