智能自愈合多功能水凝胶涂层对促进生物材料安全长效使用的研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:21404058
- 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:B0503.有机功能材料化学
- 结题年份:2017
- 批准年份:2014
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2015-01-01 至2017-12-31
- 项目参与者:李军峰; 王义成; 胡艳玲; 陶希; 徐菲; 杨向荣;
- 关键词:
项目摘要
Functional polymer coatings have been extensively employed in the surface modification of biomaterials, especially in imparting the anticoagulant and antibacterial properties to the biomaterials. However, the occurrence of microcracks in polymer coatings is inevitable in the long-term interaction between coatings and human body. If the microcracks are not repaired or healed in time, they will greatly reduce the stability of polymer coatings, leading to the dysfunction of the coating and biomaterials, as well as harm to patients. To solve this problem, intelligent self-healing multifunctional hydrogel coatings will be developed in this project. The self-healing functionality will be incorporated into the anticoagulant and antibacterial polymer coatings, to improve their stabilities and long-term usage of corresponding biomaterials. More specifically, the functional monomers and cross-linker containing disulfide bond will be copolymerized on metal biomaterials in situ via thiol-initiated photopolymerization. On one hand, based on the thiol/disulfide dynamic exchange, the resultant multifunctional polymer coatings are capable of multiple self-healing under room temperature repeatedly; on the other hand, the functionalities of polymer coatings, such as anticoagulant and antibacterial properties, can be tuned by selection of functional monomers. To conclude, the multifunctional polymer coatings, with both anticoagulant and antibacterial properties and intelligent self-healing property, have great potential in improving the safe and long-term usage of biomaterials.
功能高分子在生物材料的表面修饰领域应用广泛,可有效引入抗凝血、抗菌等多种功能。然而,在与人体环境的长期相互作用中,这些功能涂层的微损伤不可避免,如不进行及时有效的修复,将显著降低涂层的稳定性,导致涂层功能的退化、生物材料的失效甚至有害于人体健康。为了解决这一关键问题,本项目拟合成智能自愈合多功能水凝胶涂层,增加抗凝血和抗菌水凝胶涂层的微损伤智能自愈合性质,有效提高涂层的稳定性,促进生物材料的安全长效使用。具体实验方案为:采用功能性单体和含双硫键的交联剂,通过高效的巯基引发光聚合反应,原位制备智能自愈合-多功能水凝胶涂层;利用硫醇/双硫键氧化还原可逆反应的智能响应,实现微损伤的常温修复及多次修复;同时,通过功能性单体的选择,赋予水凝胶涂层抗凝血和抗菌功能。本项目可实现涂层生物应用功能与智能自愈合性能的统一,对促进生物材料的安全长效应用具有重要意义。
结项摘要
自愈合材料因其对外界环境因素变化能自动做出响应,并具有自我诊断、自我调节和自我修复的功能而成为智能高分子材料前沿研究热点。本项目从生物材料安全长效应用的实际需求出发,基于“外植型”和“本征型”自愈合机制,构建了多种新型自愈合水凝胶材料,探究了多功能自愈合涂层在生物材料表面改性中的应用,提高了生物材料的稳定性和使用安全性。首先,基于“本征型”自愈合机制,利用功能性单体和含双硫键的交联剂通过光引发自由基聚合反应制备得到同时具有防污染、抗菌及自愈合性能的多功能水凝胶涂层。该水凝胶涂层具有良好的抗蛋白吸附(吸附率可减小至6%),抗细菌粘附(表面粘附率减小至5%)及杀菌的性能。水凝胶涂层中的双硫键可通过双硫键动态可逆交换反应实现了不同厚度涂层对应不同裂纹深度、宽度的自愈合,提高了生物材料表面功能涂层的损伤修复能力。该水凝胶涂层制备方法具有普适性,可采用不同的功能性单体来实现涂层不同的生物功能,更好的应用于生物材料及生物医用器件表面性质的调控,提高了生物材料表面防污染、抗菌涂层的稳定性。其次,在基于双硫键动态交换反应的“本征型”自愈合机制的基础上,进一步引入“外植型”自愈合机制,结合两种机制的优势构建自愈合水凝胶涂层。制备了分散性良好、较大比表面积和负载孔容的介孔二氧化硅纳米颗粒。该二氧化硅纳米容器可有效负载愈合剂,结合抗菌功能性单体,通过光引发聚合制备水凝胶涂层,探索了潜在的自愈合/抗菌应用。最后,针对“本征型”水凝胶材料,采用简单、高效的迈克尔加成反应和巯基-炔基点击反应,设计构建了具有不同刺激响应的“本征型”自愈合水凝胶,实现了快速、高效的双重刺激响应愈合修复性能,并具有良好的生物相容性。
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(3)
专利数量(3)
Negative differential resistance and hysteresis in graphene-based organic light-emitting devices
石墨烯基有机发光器件中的负微分电阻和滞后现象
- DOI:10.1039/c7tc05148d
- 发表时间:2018
- 期刊:Journal of Materials Chemistry C
- 影响因子:6.4
- 作者:Zhang Qin;Chen Shufen;Zhang Shuai;Shang Wenjuan;Liu Lihui;Wang Minghao;Yu Hongtao;Deng Lingling;Qi Guangqin;Wang Laiyuan;Han Sanyang;Hu Bo;Kang Qi;Liu Yuejiao;Yi Mingdong;Ma Yanwen;Yang Wenjing;Feng Jing;Liu Xiaogang;Sun Hongbo;Huang Wei
- 通讯作者:Huang Wei
Evaluation of toxic effects of CdTe quantum dots on the reproductive system in adult male mice
CdTe量子点对成年雄性小鼠生殖系统的毒性作用评价
- DOI:10.1016/j.biomaterials.2016.04.014
- 发表时间:2016-07-01
- 期刊:BIOMATERIALS
- 影响因子:14
- 作者:Li, Xiaohui;Yang, Xiangrong;Wang, Lianhui
- 通讯作者:Wang, Lianhui
"Click" functionalization of dual stimuli-responsive polymer nanocapsules for drug delivery systems
用于药物输送系统的双刺激响应聚合物纳米胶囊的“点击”功能化
- DOI:10.1039/c7py00161d
- 发表时间:2017-05
- 期刊:POLYMER CHEMISTRY
- 影响因子:4.6
- 作者:Yang Wen Jing;Zhao Tingting;Zhou Peng;Chen Simou;Gao Yu;Liang Lijun;Wang Xiaodong;Wang Lianhui
- 通讯作者:Wang Lianhui
Antifouling and antibacterial hydrogel coatings with self-healing properties based on a dynamic disulfide exchange reaction
基于动态二硫键交换反应的具有自修复性能的防污抗菌水凝胶涂层
- DOI:10.1039/c5py00936g
- 发表时间:2015-10
- 期刊:Polymer Chemistry
- 影响因子:4.6
- 作者:Yang Wen Jing;Tao Xi;Zhao Tingting;Weng Lixing;Kang En-Tang;Wang Lianhui
- 通讯作者:Wang Lianhui
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
SHH缓释纤维蛋白支架移植促大鼠脊髓损伤的修复
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:神经解剖学杂志
- 影响因子:--
- 作者:崔学文;张竞新;许艺荠;张雪松;刘义灏;张志坚;陈谦;杨文静
- 通讯作者:杨文静
一种面向无线传感器网络数据融合的路由联盟博弈方法
- DOI:--
- 发表时间:2011
- 期刊:云南大学学报(自然科学版)
- 影响因子:--
- 作者:杨金华;杨文静;王云扬;岳昆
- 通讯作者:岳昆
论中小型物流企业服务水平的提升
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:发表在铁路货运,2006(7):13-15
- 影响因子:--
- 作者:杨文静;赵启兰
- 通讯作者:赵启兰
多道次搅拌摩擦加工对7B04-O铝合金组织和性能的影响(英文)
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:Transactions of Nonferrous Metals Society of China
- 影响因子:4.5
- 作者:陈雨;丁桦;S MALOPHEYEV;R KAIBYSHEV;蔡志辉;杨文静
- 通讯作者:杨文静
咪康唑与纤维蛋白协同促进神经球分化为成髓鞘样细胞
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:神经解剖学杂志
- 影响因子:--
- 作者:崔学文;周焕高;陈平波;杨文静;龚爱华;张志坚;陈谦
- 通讯作者:陈谦
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}