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层层静电自组装多聚电解质共混膜与组织工程心脏瓣膜细胞的黏附

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中国组织工程研究与临床康复 2009年第34期13卷 6641-6644页

作者：李秋泽吴凌翔杨立信龚德军袁阳钟伟黄盛东徐志云解放军第二军医大学长海医院胸心外科国家重点学科上海市200433 复旦大学高分子科学系教育部重点实验室上海市200433

背景:组织工程心脏瓣膜研究中的核心和难点是种子细胞在支架材料上的黏附。层层静电自组装技术能够将多聚阴阳离子组装成多层膜状结构增加材料表面的生物相容性。目的:拟对猪去细胞瓣膜在体外进行层层静电自组装成多聚电解质共混膜,并... 详细信息

背景:组织工程心脏瓣膜研究中的核心和难点是种子细胞在支架材料上的黏附。层层静电自组装技术能够将多聚阴阳离子组装成多层膜状结构增加材料表面的生物相容性。目的:拟对猪去细胞瓣膜在体外进行层层静电自组装成多聚电解质共混膜,并且检测共混膜对种子细胞黏附的效果。设计时间及地点:细胞学体外观察性实验,于2008-09/2009-02在解放军第二军医大学长海医院胸心外科实验室和复旦大学高分子科学系实验室完成。材料:新鲜猪心脏瓣膜取自上海五丰上食肉联厂,采用酶消化法将猪主动脉瓣叶行脱细胞处理。密度梯度离心法从骨髓中获取骨髓单个核细胞,体外扩增培养后鉴定。方法:通过层层静电自组装技术构建20,10,5,0层的壳聚糖/透明质酸共混膜履盖在猪去细胞瓣膜支架上。将骨髓基质干细胞在涂膜支架上种植培养并检测支架对种子细胞的黏附效果。主要观察指标:扫描电镜观察、细胞计数、MTT检测组织工程心脏瓣膜上种子细胞的形态和细胞黏附效果。结果:扫描电镜观察20层壳聚糖/透明质酸多层膜样品上细胞生长情况比较好,样品上可以铺满细胞。而在组装层数为5层和10层的样品上,细胞生长的比较少。构建层数为20层的瓣叶,其细胞计数及吸光值高于10层和5层构建的瓣叶(P0.05)。结论:通过层层静电自组装技术构建的共混膜能够促进种子细胞的黏附,而且有一定的量效关系。

关键词：组织工程心脏瓣膜层层静电自组装细胞黏附

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层层静电自组装技术构建抗菌涂层的研究

层层静电自组装技术构建抗菌涂层的研究

作者：袁伟永浙江大学

学位级别：硕士

现有的介入装置植入体内后很容易发生感染。主要的感染机制是进入体内的细菌首先粘附在材料表面,由于体内丰富的营养环境,细菌发生繁殖,形成了一层保护性的生物膜。生物膜的存在使得医用装置引发的感染尤为难治。本文围绕阻止生物膜形... 详细信息

现有的介入装置植入体内后很容易发生感染。主要的感染机制是进入体内的细菌首先粘附在材料表面,由于体内丰富的营养环境,细菌发生繁殖,形成了一层保护性的生物膜。生物膜的存在使得医用装置引发的感染尤为难治。本文围绕阻止生物膜形成这一主线,并采用层层静电自组装技术,构建了以下抗菌涂层。本文首先采用具有抗菌作用的壳聚糖和抗粘附性能的肝素,在经过胺基化处理的PET表面进行层层静电自组装。傅立叶红外,X射线光电子能谱显示PET能够较好的进行胺基化。在此基础上,采用接触角测试以及紫外可见光谱对组装过程进行跟踪,结果显示,壳聚糖和肝素能交替的组装到PET表面。细菌初始粘附实验显示随着pH值的增加,细菌粘附数量增加。而抗菌实验证实pH为3.8时抗菌性能最好,在6.0时抗菌性能最差。研究进一步利用壳聚糖的去质子化效应和羧酸基团的离子化作用在壳聚糖/肝素多层膜内引入了纳米银,紫外实验证实纳米银的生成。通过调节组装溶液的pH值和装载溶液的pH值,成功的实现了纳米银尺寸与浓度的调控。紫外,TEM以及原子吸收光谱跟踪了这一过程。抗茵实验证实该多层膜相对壳聚糖/肝素多层膜来说,抗菌性能有了很大的提高,长效抗菌实验证实载银多层膜在一个月后仍然具有较好的抗菌性能。 TiO作为一种高效的光催化剂,在弱紫外光的作用下具有很强的抗菌作用。本文通过简单的溶胶凝胶法成功地制备了小粒径窄分布的锐钛矿TiO纳米粒子,并将TiO与壳聚糖溶液进行共混,作为聚阳离子溶液,以肝素为聚阴离子溶液,在PET上成功地得到了TiO共混的壳聚糖/肝素多层膜,QCM与接触角证实了交替组装过程的进行。抗菌实验证实该多层膜在弱紫外光的作用下具有超强的抗菌作用,为了使该多层膜在黑暗条件下仍具有较强的抗菌作用,我们在该多层膜内原位引入纳米银,抗菌实验证实了这一设想。长效抗菌性实验显示载银多层膜无论在黑暗条件还是在光照下均具有较好的长效抗菌性。

关键词：抗菌感染层层静电自组装 PET 生物膜纳米复合

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层层静电自组装法固定过氧化氢酶

层层静电自组装法固定过氧化氢酶

作者：刘静江南大学

学位级别：硕士

层层静电自组装技术是一项新型的成膜技术。该技术以离子间静电作用为驱动力，任何带相反电荷的物质均可通过静电吸引交替吸附在基底表面，构筑成结构稳定的多层超分子薄膜。层层静电自组装技术操作简单、重复性好、适用范围广，且薄膜... 详细信息

层层静电自组装技术是一项新型的成膜技术。该技术以离子间静电作用为驱动力，任何带相反电荷的物质均可通过静电吸引交替吸附在基底表面，构筑成结构稳定的多层超分子薄膜。层层静电自组装技术操作简单、重复性好、适用范围广，且薄膜组成和厚度可控、稳定性高，已在多个领域得到广泛的应用。本课题利用该技术将过氧化氢酶（CAT）大分子和聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）聚电解质交替沉积在羊毛表面，通过构筑生物功能复合膜，进行过氧化氢酶在羊毛织物表面的固定化。本文应用扫描电镜考察组装前后纤维表面形态的变化，利用Zeta表面电位、离子型染料染色法、QCM石英晶体微天平分析PDDA/CAT在纤维表面的组装机制。研究结果表明，组装8层PDDA/CAT后的羊毛纤维表面被沉积物质包覆;羊毛表面Zeta电位及染色K/S值随织物表面沉积物质不同，呈明显的“层层交替振荡”现象，证明CAT和PDDA在羊毛表面进行了有序的交替组装;QCM监测结果显示不同界面对组装材料的吸附模式亦有所不同，低层组装时每一层组装量基本相同，但在高层组装时，单位层装载量随层数的增多而减少。经层层静电自组装固定化的过氧化氢酶显示较佳的活力，且酶活随层数增长而增大;组装在内层的酶分子同样能够显现出相应的催化活力。层层静电自组装的较佳工艺条件为：组装温度40oC，pH7.0，PDDA组装时间10min，CAT组装时间5min。固定化过氧化氢酶在重复使用6次之后保留有超过20%初始酶活的活力，显示了良好的重复使用性能。层层自组装固定化后过氧化氢酶和底物之间的亲和力有所降低。同时，自组装固定化基本没有改变过氧化氢酶在不同温度下的稳定性，但在一定程度上提高了过氧化氢酶在碱性条件下的稳定性。此外，在组装体系中引入重氮树脂在一定程度上提高了羊毛织物表面酶复合膜的结构稳定性。

关键词：固定化过氧化氢酶羊毛层层静电自组装

层层静电自组装技术构建固相层状DNA传递体系的研究

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层层静电自组装技术构建固相层状DNA传递体系的研究

2005年全国高分子学术论文报告会

作者：计剑林全愧任科峰沈家骢浙江大学高分子科学与工程学系浙江大学高分子科学与工程学系浙江大学高分子科学与工程学系浙江大学高分子科学与工程学系

＜正＞近年来,基于聚阳离子与DNA静电相互作用缔合形成复合物微球已成为非病毒基因载体研究的一个热点。然而液相的复合物微球基因传递体系由于缺乏对病灶部位细胞的靶向性及在体内循环中被巨噬细胞吞噬等,导致了其低的转染率及不确定... 详细信息

＜正＞近年来,基于聚阳离子与DNA静电相互作用缔合形成复合物微球已成为非病毒基因载体研究的一个热点。然而液相的复合物微球基因传递体系由于缺乏对病灶部位细胞的靶向性及在体内循环中被巨噬细胞吞噬等,导致了其低的转染率及不确定性。本文采用层层静电自

关键词：基因传递体系层层静电自组装微球

来源： cnki会议评论

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静电自组装法固定化溶菌酶构筑羊毛抗菌表面

静电自组装法固定化溶菌酶构筑羊毛抗菌表面

作者：高笑笑江南大学

学位级别：硕士

溶菌酶作为一种优良的天然抗菌剂,具有专一性强,反应条件温和且催化效率高等优点,在食品、医药、生物工程和化妆品等行业得到广泛应用。目前,溶菌酶在纺织品中的应用也开始得到研究,但目前尚处于起始阶段。层层静电自组装技术是一... 详细信息

溶菌酶作为一种优良的天然抗菌剂,具有专一性强,反应条件温和且催化效率高等优点,在食品、医药、生物工程和化妆品等行业得到广泛应用。目前,溶菌酶在纺织品中的应用也开始得到研究,但目前尚处于起始阶段。层层静电自组装技术是一种崭新的纳米薄膜制备技术,系利用静电力作用在底物表面构筑聚电解质多层膜。静电自组装法中有序的组装体可保护生物大分子的二级结构和生物稳定性,因此可以实现多种生物分子的固定化。本研究根据羊毛的两性性质,通过改变缓冲溶液pH值改变羊毛表面带电性,将溶菌酶固定在羊毛织物表面,并利用PSS的阴离子性,实现对溶菌酶的多层组装。论文考察了自组装处理后羊毛表面形态、表面电性和蛋白质含量的变化,并研究了pH值、温度、聚合物浓度等组装条件对实验结果的影响。同时,考察了组装后固定化酶和游离酶的pH稳定性、热稳定性、贮存稳定性以及组装酶和吸附酶的耐洗涤稳定性。研究结果表明,静电自组装处理10次后,羊毛织物表面部分凹槽被填埋,有颗粒状物质存在;组装后羊毛表面电位随组装层数增加,出现“层层交替振荡”现象;染色实验表明,羊毛表面电位实现正负电位的翻转变化;组装处理后,考马斯亮蓝染色和双光束紫外分光光度计测试结果证明样品蛋白质含量随组装次数增加而增加;组装后的羊毛具有良好的抗菌性。组装影响因素分析结果表明,pH值为4时,组装效果最差,pH值为7时最好,40℃组装效果最好,聚合物浓度和浸渍时间对实验结果影响不大。经过静电自组装处理,固定化酶具有良好的pH稳定性、热稳定性、贮存稳定性。同时,组装酶比吸附酶的耐洗涤稳定性好。

关键词：层层静电自组装溶菌酶羊毛抗菌固定化

多层纳米反应器原位电化学还原制备CTS-Ag/PSS复合膜

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南京理工大学学报 2010年第4期34卷 553-559页

作者：张莉卓馨王聪王绍华宿州学院自旋电子与纳米材料安徽省重点实验室培育基地安徽宿州234000

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... 详细信息

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。

关键词：纳米复合薄膜层层静电自组装壳聚糖聚4-苯乙烯磺酸钠

光动力抗菌型羊毛纤维的制备及其综合性能评价

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化工新型材料 2022年第S01期50卷 252-256,261页

作者：张嘉雯金芳羽廖师琴魏取福王清清生态纺织教育部重点实验室(江南大学) 无锡214122 江西省现代服装工程技术研究中心(江西服装学院) 南昌330201

针对羊毛织物使用过程中易滋生细菌及毡缩的问题,采用层层自组装的方式在羊毛纤维表面通过电荷吸引作用交替沉积海藻酸钠(SA)、聚赖氨酸(PL)以及光动力抗菌剂孟加拉玫瑰红(RB),形成羊毛纤维鳞片表层的披覆膜。利用偏光显微镜、扫描电镜... 详细信息

针对羊毛织物使用过程中易滋生细菌及毡缩的问题,采用层层自组装的方式在羊毛纤维表面通过电荷吸引作用交替沉积海藻酸钠(SA)、聚赖氨酸(PL)以及光动力抗菌剂孟加拉玫瑰红(RB),形成羊毛纤维鳞片表层的披覆膜。利用偏光显微镜、扫描电镜对羊毛纤维表面功能化改性前后的形貌进行对比分析,借助红外、热重等技术手段研究功能沉积对纤维化学及热学性质的影响,并对改性羊毛纤维的抗菌、防毡缩性能以及力学性能进行评价。结果表明:羊毛纤维表面被SA/PL/RB膜完整包覆,在光照条件(波长420~780nm,光照强度65±5mW/cm^(2),样品距光源中心15cm,光照时间20min)下,抗菌率高达99.9999%,防毡缩评级为1级,力学性能及热稳定性良好,该抗菌羊毛纤维具有良好的应用前景。

关键词：羊毛层层静电自组装抗菌防毡缩

基于聚电解质薄膜的长周期光纤光栅检测技术研究

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基于聚电解质薄膜的长周期光纤光栅检测技术研究

作者：杜永东齐鲁工业大学

学位级别：硕士

长周期光纤光栅(LPFG)是周期范围在几十到几百微米,能将光前向传输的纤芯基模与同向传输的包层模耦合的一类无源光学器件。LPFG具备宽带透射光谱且没有后向散射,这使其优点凸显:制作工艺简单、插入损耗小、无后向反射、体积小。与传统... 详细信息

长周期光纤光栅(LPFG)是周期范围在几十到几百微米,能将光前向传输的纤芯基模与同向传输的包层模耦合的一类无源光学器件。LPFG具备宽带透射光谱且没有后向散射,这使其优点凸显:制作工艺简单、插入损耗小、无后向反射、体积小。与传统的光纤布拉格光栅(FBG)相比,LPFG具有更好的温度、应力、弯曲、扭曲和横向载荷折射率灵敏度。短短十几年的发展使LPFG展现出了广阔的应用前景,特别是在光纤通信和光纤传感领域。基于LPFG的传感器具有可靠性好、抗干扰能力强、结构简单、尺寸小等优点,它们能够抵抗电磁干扰、抗腐蚀,能在恶劣的化学环境中工作。此外,依赖于LPFG的传感器克服了FBG中传感信号弱和传感光束禁闭在纤芯内部的问题,简化了信号解调技术。因此,LPFG在光纤传感领域,具有广阔的应用潜力。本文以LPFG为载体,利用层层静电自组装技术,在LPFG表面组装聚(二烯丙基二甲基氯化铵)(PDD)/聚(苯乙烯磺酸钠)(PSS)纳米薄膜,从而制备了LPFG共振双峰和LPFG盐度传感器。主要研究内容如下:(1)介绍本论文的研究背景和意义,同时分析了光纤光栅传感技术,以及聚电解质层层自组装薄膜在国内外研究现状。(2)介绍了常见的LPFG制作方法,然后阐述了LPFG模式耦合理论,结合其相位匹配条件对LPFG的温度、折射率以及应变等传感特性进行了理论分析。(3)介绍了聚电解质层层静电自组装方法机理,聚电解质多层膜的结构,可重复性和沉积条件,以及沉积薄膜后处理,并利用含盐聚(二烯丙基二甲基氯化铵)(PDDA)和含盐聚(对苯乙烯磺酸钠)(PSS),在LPFG表面组装了PDDA\PSS聚电解纳米薄膜,制备了长周期光纤光栅(LPFG)的双谐振峰。实验结果表明,与其它单谐振峰相比,LPFG的双谐振峰具有更高的灵敏度。双谐振峰中左峰和右峰的最大灵敏度分别高达52.7887nm/层和56.0879nm/层,约为单谐振峰的128倍和136倍。这些发现对于开发LPFG双共振峰在生物检测、化学分析、药物筛选等生化分析中的应用具有重要意义。(4)提出了一种基于聚电解质纳米膜涂层的高灵敏度长周期光纤光栅传感器用以检测低浓度氯化钠溶液。通过组装含盐聚(二烯丙基二甲基氯化铵)(PDDA)和含盐聚(对苯乙烯磺酸钠)(PSS),大大提高了LPFG对低浓度盐溶液的检测能力。实验结果表明,组装纳米薄膜后,LPFG在低浓度盐溶液中的响应波长范围明显拓宽。PDDA/PSS膜涂层LPFG对盐浓度的合适检测范围为0～3%。在此范围内,LPFG的平均折射率灵敏度和平均盐度灵敏度分别高达29545.9nm/RIU和52.2nm/%。与不含纳米薄膜的LPFG相比,PDDA/PSS膜涂层LPFG对0～3%盐溶液的分辨能力提高了568倍。分析表明,组装溶液中的PDDA和盐在上述效应中起了关键作用。该传感器在海水、食品加工、发酵过程等多个领域的盐浓度监测中具有广泛的应用前景。

关键词：长周期光纤光栅层层静电自组装聚电解质薄膜传感器

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磁性纳米多重抗菌复合材料的制备及性能研究

磁性纳米多重抗菌复合材料的制备及性能研究

作者：金峰南京理工大学

学位级别：硕士

随着人民生活水平的不断提高,人们对健康生活环境的渴望也日益强烈。然而随着社会进步,人与人之间的接触和交流也越来越频繁,这也无形中为细菌的传播提供了便利,新型"超级细菌"也应运而生,传统的抗菌剂或抗菌材料已经难以发挥有效的作... 详细信息

随着人民生活水平的不断提高,人们对健康生活环境的渴望也日益强烈。然而随着社会进步,人与人之间的接触和交流也越来越频繁,这也无形中为细菌的传播提供了便利,新型"超级细菌"也应运而生,传统的抗菌剂或抗菌材料已经难以发挥有效的作用。为应对各类细菌的挑战同时又满足人们对健康环保的要求,新型环境友好型强效抗菌材料的开发已经刻不容缓。本论文中,我们通过一种简便且绿色环保的方法—"层层静电自组装",以FeO磁性纳米粒子为载体,在FeO表面构建了聚阳电解质季铵化壳聚糖和聚阴电解质海藻酸钠抗菌多层膜。然后以聚电解质多层膜为模板,以抗坏血酸为还原剂将银离子原位还原成纳米银负载在多层膜上,制备得到了可回收的季铵化壳聚糖/纳米银型双重磁性纳米粒子抗菌复合材料(CG7@Ag)。并研究了不同组装条件和载银条件对制得的复合抗菌纳米材料的影响。具体研究过程如下:1、首先通过共沉淀法制备得到了磁性纳米粒子颗粒,然后通过聚丙烯酸的修饰使FeO表面羧基化引入负电荷,再通过静电力的吸附作用依次吸附带异种电荷的聚电解质,构建多层抗菌膜。接着以抗坏血酸为还原剂还原吸附在多层膜上的银离子,生成纳米银。利用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、透射电镜(TEM)、Zeta电位和动态光散射粒径分析(DLS)对制备得到的双重抗菌复合材料的自组装过程,化学组成,表面形貌以及磁性等进行了全面系统的表征。通过电感耦合等离子质谱(ICP)对银离子释放过程进行了监测。以革兰氏阳性菌(***)和革兰氏阴性菌(***)为样本,对双重磁性纳米粒子抗菌复合材料进行了一系列抗菌表征,包括"抑菌圈测试"、"抗菌动力学测试"和"循环抗菌测试"。抗菌结果显示,CG7@Ag双重抗菌复合粒子对***和***都表现出快速有效的抗菌性能,且经过5轮循环抗菌后仍表现出较强的抗菌作用。2、探究了 FeO表面羧基化过程中聚丙烯酸(PAA)的加入量;磁性纳米粒子分散液与聚电解质溶液加入的先后顺序;组装液浓度和组装时间这4个因素对静电自组装结果的影响。通过Zeta电位和动态光散射粒径分析(DLS)对组装过程进行跟踪和分析,最终确定了较佳的组装条件。3、通过透射电镜(TEM)观察载银过程中不同银离子浓度对负载的银纳米粒子尺寸的影响,并通过抑菌圈实验和抗菌动力学实验比较了不同载银粒径对最终制得的复合抗菌纳米材料抗菌性能的影响,结果发现负载的银纳米粒子的尺寸较小时,所制得的复合抗菌材料的抗菌性能越好。

关键词：环境友好层层静电自组装磁性纳米粒子双重抗菌可回收