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纳米纤维基智能创伤敷料的研究进展

材料导报 2024年

作者：周美玲杜姗欧康康代云玲齐琨王华平东华大学纤维材料改性国家重点实验室上海工程技术大学纺织服装学院中原工学院先进纺织装备技术省部共建协同创新中心

针对当前创面修复的高需求和现代商业敷料发展不充分之间的矛盾，期待通过敷料的实时监测、感染预警和按需给药功能来减轻患者痛苦、加速创面愈合成为亟待解决的问题。基于纳米纤维的特性及其在创伤修复中起到的关键作用，围绕纳米纤维... 详细信息

针对当前创面修复的高需求和现代商业敷料发展不充分之间的矛盾，期待通过敷料的实时监测、感染预警和按需给药功能来减轻患者痛苦、加速创面愈合成为亟待解决的问题。基于纳米纤维的特性及其在创伤修复中起到的关键作用，围绕纳米纤维基智能创伤敷料的制备及响应体系，阐述了纳米纤维基智能创伤敷料的制备方法、创面微环境标志物监测体系以及敷料自响应药物缓释体系等多个领域的研究进展。最后，从理想敷料的特性、生物相容性、多功能监测和远程医疗等方面，探讨了未来纳米纤维基智能创伤敷料面临的挑战和发展趋势。

关键词：纳米纤维静电纺丝创伤敷料智能监测智能给药

对抗微重力环境下肌肉骨骼废用性病变的压力服装研究进展

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纺织学报 2023年第1期44卷 38-46页

作者：张倩牛文鑫姜成华高晶王璐东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织行业生物医用纺织材料与技术重点实验室上海201620 同济大学附属养志康复医院上海201619

针对航天员在微重力环境下的肌肉骨骼去重力性适应问题,以人体生物力学与服装功效学为研究背景,介绍了对抗微重力环境的压力服装的研究现状,分析了空间站现用压力服装和文献报道中的原型服装的对抗机制和结构功效特点,总结并完善现有评... 详细信息

针对航天员在微重力环境下的肌肉骨骼去重力性适应问题,以人体生物力学与服装功效学为研究背景,介绍了对抗微重力环境的压力服装的研究现状,分析了空间站现用压力服装和文献报道中的原型服装的对抗机制和结构功效特点,总结并完善现有评价方法。研究认为:该类压力服装存在重力加载量不足、性能测试单一的问题,应深入优化纺织成形工艺,探究服装力学性能与人体所需载荷的关系,结合多学科技术,全面评价服装加载功能性、穿着舒适性和人体生理适应性;研发持久稳定、透湿舒适的新型材料,提高评价方法的智能化和准确性以及将该航空压力服装技术转化为卧床患者康复措施是未来的发展方向。

关键词：微重力压力服装肌肉骨骼防护压力服抗荷服重力加载服航天服

超声协同SDS-Na_(2)CO_(3)提取丝素蛋白及高强韧纳米纤维膜的制备与细胞相容性研究

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东华大学学报（自然科学版） 2024年第4期50卷 148-155页

作者：牛佳杰寿万刘雍天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室纺织科学与工程学院天津阿肯色大学费耶特维尔分校机械工程系阿肯色州美国

为解决提取过程中丝素蛋白极易受损的问题,提出以Na_(2)CO_(3)和表面活性剂SDS(十二烷基磺酸钠)的复合体系为脱胶剂,再结合超声处理的一体化天然蚕丝脱胶方案。采用该方案所得丝素蛋白纤维表面更加光洁平整,纤维损伤显著减少;相比传统的... 详细信息

为解决提取过程中丝素蛋白极易受损的问题,提出以Na_(2)CO_(3)和表面活性剂SDS(十二烷基磺酸钠)的复合体系为脱胶剂,再结合超声处理的一体化天然蚕丝脱胶方案。采用该方案所得丝素蛋白纤维表面更加光洁平整,纤维损伤显著减少;相比传统的100℃碱液脱胶(30min完全脱胶),该方案在75℃下仅用10min即完成脱胶。以该方案所得脱胶纤维为原料,通过静电纺丝技术制备丝素蛋白纳米纤维膜,所得纤维膜经乙醇处理后,β折叠链片晶含量增至49.58%,展现出高达5.27MPa的断裂应力和123.49%的断裂应变。在5d的细胞培养试验中,丝素蛋白纳米纤维膜支持细胞的黏附、铺展和增殖,表现出良好的细胞相容性。这些研究成果将为制备高性能丝素蛋白纳米纤维膜提供解决方案,并有望推动丝素蛋白材料在生物医用领域的进一步应用和发展。

关键词：丝素蛋白脱胶静电纺丝细胞相容性

金属酚醛/两性离子聚合物涂层聚丙烯补片的制备及其抗蛋白吸附性能

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纺织学报 2022年第6期43卷 9-14页

作者：王茜乔燕莎王君硕李彦王璐东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织面料技术教育部重点实验室上海201620 东华大学纺织行业生物医用纺织材料与技术重点实验室上海201620

为将亲水两性离子材料与惰性聚丙烯(PP)补片有效结合,降低蛋白质在补片表面的吸附,利用三价铁离子和单宁酸(TA)层层自组装的金属酚醛网络(MPN),介导聚羧酸甜菜碱甲基丙烯酸酯(PCBMA)固定在PP补片上,对该改性涂层补片的微观形貌、表面成... 详细信息

为将亲水两性离子材料与惰性聚丙烯(PP)补片有效结合,降低蛋白质在补片表面的吸附,利用三价铁离子和单宁酸(TA)层层自组装的金属酚醛网络(MPN),介导聚羧酸甜菜碱甲基丙烯酸酯(PCBMA)固定在PP补片上,对该改性涂层补片的微观形貌、表面成分、接触角、表面电位、力学性能、抗蛋白吸附性能和细胞毒性进行表征与分析。结果表明:MPN可将PCBMA均匀固定在单丝表面,改变补片的表面化学组成;PCBMA-Fe/TA涂层将PP表面的水接触角降低至37°,表面电位由-55.7 mV提高到-5.14 mV;涂层不影响PP补片的力学性能,并为补片带来了显著的抗蛋白吸附效果;改性补片的相对细胞活力达到89%,表现出良好的生物相容性。研究结果有望为惰性医疗器械的抗污改性提供参考。

关键词：聚丙烯补片单宁酸金属酚醛网络层层自组装两性离子抗蛋白吸附性能

NaClO_(2)复合凝胶微球控释降解气态甲醛

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印染助剂 2024年第8期41卷 33-37页

作者：陈秋蓉罗艳东华大学化学与化工学院上海201620 东华大学教育部生态纺织科学技术重点实验室上海201620 东华大学国家先进染整技术制造创新中心上海201620

甲醛是最主要的室内VOC污染源之一,目前常用多孔材料加以吸附。然而,这些吸附材料的吸附能力和使用周期均有限。亚氯酸钠(NaClO_(2))在酸性条件下释放得到二氧化氯(ClO_(2)),可将甲醛氧化为二氧化碳。但NaClO_(2)在常规条件下易于吸湿... 详细信息

甲醛是最主要的室内VOC污染源之一,目前常用多孔材料加以吸附。然而,这些吸附材料的吸附能力和使用周期均有限。亚氯酸钠(NaClO_(2))在酸性条件下释放得到二氧化氯(ClO_(2)),可将甲醛氧化为二氧化碳。但NaClO_(2)在常规条件下易于吸湿和分解,极不稳定。采用乳化交联法将NaClO_(2)作为芯材,将具有高生物相容性的天然高分子材料海藻酸钠(SA)和羧甲基纤维素钠(CMC-Na)作为壁材,制备NaClO_(2)复合凝胶微球以提高其稳定性和缓释性能。借助SEM、DLS、FTIR、TGA等分析测试仪器对所得微球进行形貌、官能团及热性能表征,并通过降解实验评价NaClO_(2)复合凝胶微球去除气态甲醛的能力。结果表明,制备的NaClO_(2)复合凝胶微球呈现规整球形,平均粒径为662.5 nm,具备良好的热稳定性能;当pH为6.5,甲醛初始质量浓度为4 mg/m^(3)时,250 mgNaClO_(2)复合凝胶微球表现出持续降解甲醛的能力,在前5 min对甲醛的降解率已达60.00%,30 min时对甲醛的降解率可至90.45%。由此可见,NaClO_(2)复合凝胶微球有望用于空调滤网或者室内装饰纺织品,起到吸附甲醛、净化室内空气的功效。

关键词：乳化交联复合凝胶微球甲醛降解控制释放

聚多巴胺涂层聚丙烯疝气补片的制备及其体外炎性反应

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纺织学报 2020年第9期41卷 162-166页

作者：乔燕莎王茜李彦桑佳雯王璐东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织面料技术教育部重点实验室上海201620 东华大学纺织行业生物医用纺织材料与技术重点实验室上海201620

为降低聚丙烯(PP)补片的炎性反应,利用多巴胺氧化自聚合,在PP单丝表面制备了聚多巴胺(PDA)抑炎涂层,并对PDA-PP补片的微观形貌、表面成分、接触角、涂层稳定性、力学性能、体外抗氧化和体外抗炎性能进行了表征与分析。结果表明:PDA可在P... 详细信息

为降低聚丙烯(PP)补片的炎性反应,利用多巴胺氧化自聚合,在PP单丝表面制备了聚多巴胺(PDA)抑炎涂层,并对PDA-PP补片的微观形貌、表面成分、接触角、涂层稳定性、力学性能、体外抗氧化和体外抗炎性能进行了表征与分析。结果表明:PDA可在PP单丝表面形成分布均匀的微纳米颗粒涂层,进而使得PP表面的理化性能呈现出相应的变化;PDA不影响PP补片的力学性能,且抗氧化能力和形貌稳定性均可满足炎性反应初期调控的需求;通过炎性应答标志TNF-α和IL-6的24 h释放量可知,黏附于PDA-PP的巨噬细胞较PP补片分别降低了93%和100%的释放,初步证实PDA涂层可有效降低PP补片的体外炎性反应,进而有望应用于临床评估研究。

关键词：医用纺织品聚丙烯补片炎性反应聚多巴胺抗氧化剂抗炎

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纺织基增强导电水凝胶敷料的力学及导电性能

上海纺织科技 2022年第8期50卷 5-9,16页

作者：王佳珺钟泽苠张俊李彦高晶王璐东华大学纺织学院纺织行业生物医用纺织材料与技术重点实验室上海201620

以棉纱布为基材,采用离子交联和物理沉积法制备海藻酸钙水凝胶复合棉敷料,并通过原位聚合法得到互穿网络海藻酸钙/聚吡咯水凝胶复合棉敷料,研究其微观形貌、化学结构、溶胀行为、力学性能和电学性能。结果表明,所制备的互穿网络海藻酸钙... 详细信息

以棉纱布为基材,采用离子交联和物理沉积法制备海藻酸钙水凝胶复合棉敷料,并通过原位聚合法得到互穿网络海藻酸钙/聚吡咯水凝胶复合棉敷料,研究其微观形貌、化学结构、溶胀行为、力学性能和电学性能。结果表明,所制备的互穿网络海藻酸钙/聚吡咯水凝胶复合棉敷料(SA/PPy/CG)的溶胀度为252.11%~281.51%,经向断裂强力为212.26~289.45 N,纬向断裂强力为117.14~142.40 N,与棉纱布经、纬向断裂强力相接近,说明纺织基材料提高了水凝胶的力学性能。海藻酸钙/聚吡咯水凝胶复合棉敷料的电导率为1.93×10^(-2)~4.13×10^(-2)S/m,并随着聚吡咯含量的增加而增加。基于已有研究,导电水凝胶可为伤口提供电信号来加速伤口的愈合速度,同时能为伤口提供湿性愈合环境,所制备的互穿网络海藻酸钙/聚吡咯水凝胶复合棉敷料有望应用于导电敷料领域。

关键词：棉水凝胶敷料互穿聚合物网络强力导电性

基于细菌纤维素的导电功能复合材料的制备及用于导电纸

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纤维素科学与技术 2024年第1期32卷 9-18,F0002,I0001页

作者：高璐聂子琪陈琳洪枫纤维材料改性国家重点实验室(东华大学) 上海201620 东华大学生物与医学工程学院上海201620 中国纺织工程学会细菌纳米纤维制造及复合技术科研基地上海201620

以具有三维纳米纤维网络结构的细菌纤维素(BNC)为支撑基底,碳纳米管(CNT)或聚吡咯(PPy)为填充导电材料,通过原位生物培养复合制备导电功能复合材料,并将其应用于导电纸。采用了静态浅瓶培养、动态水平转鼓培养,以及氧化聚合法制备了多种... 详细信息

以具有三维纳米纤维网络结构的细菌纤维素(BNC)为支撑基底,碳纳米管(CNT)或聚吡咯(PPy)为填充导电材料,通过原位生物培养复合制备导电功能复合材料,并将其应用于导电纸。采用了静态浅瓶培养、动态水平转鼓培养,以及氧化聚合法制备了多种BNC基导电功能复合材料,并对各导电复合膜的产量、宏观及微观(SEM)形貌、力学性能、结晶度、比表面积、导电性能等进行表征,探究最优的制备方式及反应条件,制备出性能优异的BNC基导电纸。结果表明,水平动态转鼓的发酵方式使得CNT的分布更均匀,动态制备的D-BNC/CNT复合膜的电导率随着CNT的负载量增加而增加,质量浓度为1%(wt)的D-BNC/CNT复合膜的电导率(0.94 S/cm)约为静态制备的S-BNC/CNT(0.015 S/cm)的62倍。氧化聚合法制备的D-BNC/PPy导电复合膜,在浓度为0.4%(wt)时力学性能(杨氏模量为3.65 MPa)与导电性能(电导率为0.14 S/cm)最优。D-BNC/1%(wt)CNT/0.4%(wt)PPy导电纸与市售的导电纸相比,导电性能具有明显的优势(二极管的光亮强度更大),导电率达到2.87 S/cm,并且具有超高的柔韧性。

关键词：细菌纳米纤维素碳纳米管聚吡咯水平转鼓反应器导电纸

女性压力性尿失禁吊带的设计及其体外力学性能评价

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纺织学报 2022年第3期43卷 38-43页

作者：方镁淇王茜李彦李超婧黎昊王璐东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织面料技术教育部重点实验室上海201620 东华大学纺织行业生物医用纺织材料与技术重点实验室上海201620 上海宏钰医疗科技有限公司上海201400

为改善女性压力性尿失禁吊带术后侵蚀并发症,制备了菱形网孔激光切割边缘吊带和矩形网孔自锁成边吊带,分别测试了吊带网片宽度、厚度、面密度、线圈密度、密度对比系数、孔径尺寸、孔隙率和有效孔隙率,并且进行了单轴向拉伸测试与定负... 详细信息

为改善女性压力性尿失禁吊带术后侵蚀并发症,制备了菱形网孔激光切割边缘吊带和矩形网孔自锁成边吊带,分别测试了吊带网片宽度、厚度、面密度、线圈密度、密度对比系数、孔径尺寸、孔隙率和有效孔隙率,并且进行了单轴向拉伸测试与定负荷反复拉伸测试,初步分析了2款吊带的长期有效性与抗皱缩变形能力。结果表明:2款吊带均满足轻质大孔、高有效孔隙率的需求,断裂强度与断裂伸长率均无显著差异;矩形网眼吊带的弹性模量与抗弯刚度明显大于菱形网眼吊带,在2.5和16 N/cm定负荷拉伸下都具有更高的有效孔隙率和更优异的尺寸稳定性,同时具有更显著的尿道壁支撑作用,但吊带的柔软度仍需进一步改进。

关键词：女性压力性尿失禁吊带无张力尿道中段悬吊术医用纺织品织物结构体外力学性能