天然高分子复合聚电解质纤维的设计、性能和应用

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21304005
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0109.高分子合成
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

The natural polyelectrolyte polymer composite materials with unique features to promote cell adhesion, proliferation and growth have broad application prospects in the area of wound dressing and haemostatic dressing. The present work was focused on the preparation and characterization of polyelectrolytecomplexe(PEC) nanofibers based on natural oppositely charged polymers via freeze-drying method, and the fibers were photo-crosslinked to improve the mechanical strength. The influence of the composite polyelectrolyte solution properties, freezing temperature, freezing procedures on the control of fiber morphology and structure was investigated. The photo cross-linking kinetics under the condition of restricted photopolymerization was investigated in terms of reinforced nanofibers. The branched structure, the length and flexibility of chitosan derivatives could affect the photo cross-linking rate and the double bond conversion. The problems during the fabrication of fibers via freeze-drying method could be solved through the use of the induced molecular orientation directional ice crystal growth method. Microemulsion induced by chitosan derivatives could be assembled to form polymeric micro-cluster. When the molecular motion is restricted, the use of a relatively high degree of freedom of movement could achieve photo cross-linking reaction, which could become the foundation of using photopolymerization technology in the area of reinforced natural polymer composite polyelectrolyte fiber.
天然高分子复合聚电解质材料在促进细胞的贴附、增殖生长等方面具有独特功能,因而在伤口止血材料领域具有广阔应用前景。本项目采用冷冻干燥法制备纳米天然高分子复合聚电解质纤维连续材料,采用光聚合交联增强提高冷冻干燥法制备纤维的力学强度。本项目重点研究复合聚电解质溶液性质、冷冻温度、冷冻程序等影响因素对纤维形态及结构的控制和影响;在光聚合交联增强纤维方面,考察分子运动受限条件下,光聚合交联动力学过程;分析壳聚糖衍生物支链结构、长度以及柔性等因素对交联速率及双键转化率的影响;通过采用诱导分子取向结合定向冰晶生长法,解决冷冻干燥法制备纤维过程的成纤性问题;采用微乳液法诱导壳聚糖衍生物组装形成可聚合微簇,在分子运动受限条件下,利用支链末端相对高运动自由度实现光交联反应。实现分子运动受限条件下的光聚合交联,为光聚合技术在天然高分子复合聚电解质纤维增强提供实践基础。

结项摘要

天然高分子复合聚电解质纳米复合材料在促进细胞的贴附、增殖生长和生物降解性等方面具有独特功能,因而在伤口止血材料领域具有广阔应用前景。本项目采用冷冻干燥法制备纳米天然高分子(壳聚糖、海藻酸钠和透明质酸等)复合聚电解质复合纤维材料,在冷冻干燥过程中采用光聚合技术交联增强提高冷冻干燥法制备纤维的力学强度。重点研究了复合聚电解质溶液性质、冷冻温度、冷冻程序及聚合电解质种类等影响因素对纤维形态及结构性能的控制和影响;在光聚合交联增强纤维方面,考察分子运动受限条件下,光聚合交联动力学过程,实现了光聚合在冷冻干燥过程的聚合交联成型;还分析和研究了壳聚糖衍生物支链结构、长度以及柔性等因素对交联速率及双键转化率的影响;通过采用诱导分子取向结合定向冰晶生长法,解决冷冻干燥法制备纤维过程的成纤性问题;采用微乳液法诱导壳聚糖衍生物组装形成可聚合微簇,在分子运动受限条件下,利用支链末端相对高运动自由度实现光交联反应。实现分子运动受限条件下的光聚合交联,为光聚合技术在天然高分子复合聚电解质纤维增强提供实践基础。通过本项目的实施,找出冷冻干燥条件和纤维形态和结构的关系,提出冷冻干燥纤维成型模型的机理;实现在光聚合技术在天然高分子纤维成型中的交联;并分析天然高分子光聚合动力学影响因素和原因,比较其与小分子光聚合动力学的不同,并分析其机理。在此基础上,制备的天然高分子复合纤维材料具有良好的细胞生物相容性、可降解性和止血性能,有望用于伤口的止血材料。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Core-Shell Structure PEO/CS Nanofibers Based on Electric Field Induced Phase Separation via Electrospinning and Its Application
静电纺丝电场诱导相分离核壳结构PEO/CS纳米纤维及其应用
  • DOI:
    10.1002/pola.27702
  • 发表时间:
    2015-10-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Chen, Guangkai;Fang, Dawei;Ma, Guiping
  • 通讯作者:
    Ma, Guiping
Freeze-dried chitosan-sodium hyaluronate polyelectrolyte complex fibers as tissue engineering scaffolds
冻干壳聚糖-透明质酸钠聚电解质复合纤维作为组织工程支架
  • DOI:
    10.1039/c3nj00701d
  • 发表时间:
    2014-01-01
  • 期刊:
    NEW JOURNAL OF CHEMISTRY
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Ma, Guiping;Wang, Zhiliang;Nie, Jun
  • 通讯作者:
    Nie, Jun
Preparation of PVDF/PVP core-shell nanofibers mats via homogeneous electrospinning
均相静电纺丝制备PVDF/PVP核壳纳米纤维毡
  • DOI:
    10.1016/j.polymer.2014.02.035
  • 发表时间:
    2014-04-25
  • 期刊:
    POLYMER
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Wang, Meice;Fang, Dawei;Ma, Guiping
  • 通讯作者:
    Ma, Guiping
Lyophilization as a novel approach for preparation of water resistant HA fiber membranes by crosslinked with EDC
冻干作为 EDC 交联制备防水 HA 纤维膜的新方法
  • DOI:
    10.1016/j.carbpol.2013.10.063
  • 发表时间:
    2014-02-15
  • 期刊:
    CARBOHYDRATE POLYMERS
  • 影响因子:
    11.2
  • 作者:
    Chen, Jie;Peng, Cheng;Ma, Guiping
  • 通讯作者:
    Ma, Guiping

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表面活性剂稳定的高内相乳液的研究进展
  • DOI:
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    2016
  • 期刊:
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    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    姚立
Core-shell structure metal/polymer nanofiber and preparation method thereof
核壳结构金属/聚合物纳米纤维及其制备方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马贵平;姜程琳;聂俊;方大为;杨冬芝
  • 通讯作者:
    杨冬芝

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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