基于仿生粘合和无铜“点击化学”的表面修饰及其抗污染性能研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:21504072
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:21.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:B0506.智能与仿生材料化学
- 结题年份:2018
- 批准年份:2015
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2016-01-01 至2018-12-31
- 项目参与者:李宁宁; 陈静; 邓丽;
- 关键词:
项目摘要
Biofouling arising from the protein adsorption and the microbial adhesion is of great concern in numerous biomedical and biotechnological applications, as the unwanted biofouling may reduce the sensitivity and service life of the medical devices and also result in the infections of medical implants. The development in coating technology has provided a library of surface chemistry treatments that can be utilized to combat biofouling. A commonly employed method in surface modification relies strictly on the careful selection of anchoring groups and post-functionalization strategies. In this study, the biomimetic catechol-containing anchors will be utilized to immobilize electron-deficient alkynyl groups on the stainless steel (SS) surfaces, while the subsequent copper-free alkyne-azide cycloaddition (AAC) will be used to introduce antifouling coatings onto the SS surfaces. The biomimetic catechol-containing anchors are a good alternative to the traditional chemical coupling agents, such as silanes and thiol compounds. They can be simply and versatilely prepared from the starting materials, and they exhibit strong adhesion to a variety of metal, metal oxide, and inorganic oxide substrates. The copper-free AAC is employed by eliminating a cytotoxic copper catalyst, allowing reaction to proceed environmentally-friendlily. It can be developed as a feasible and nontoxic strategy for the surface grafting of desired molecules or macromolecules. In details, we will firstly synthesize four catechol derivates with different alkynyl electronic environments, and immobilize them on the hydroxyl-riched SS surfaces. By comparing their surface reactivities with azido-containing fluorophore and poly(ethylene glycol) under the same condition, the most effective and easiest alkynyl-containing catechol derivate and its optimized reaction condition will be obtained. Secondly, we will prepare a series of azido-functionalized hydrophilic polymers and graft them onto the electron-deficient alkynyl-immobilized SS surfaces. The protein adsorption, and the bacteria and blood platelet adhesion on these polymer brushes-grafted SS surfaces will be studied. Finally, we will synthesize alkynyl-functionalized hyperbranched polyglycerol and azido-functionalized quaternized chitosan, and deposit these gel precursors onto the electron-deficient alkynyl-immobilized SS surfaces to form the hydrogel coatings. The stability as well as the antifouling properties of the hydrogel coatings will be evaluated.
表面蛋白质非特异性吸附和微生物粘附会降低医学设备的灵敏度和使用寿命,也会直接影响到医学植入材料的生物相容性。构建功能化的抗污染涂层是解决生物医学基材诸多问题的一种有效手段。成功的基材表面改性主要依赖于优异的且能够引入活性官能团的表面粘合剂以及高效的表面后修饰方法。含有儿茶酚官能团的分子在基材表面具有较强的粘附行为,所以本研究中我们利用含有缺电子炔烃的儿茶酚衍生物在基材表面引入“可点击”的炔基官能团,并通过高效的无铜催化叠氮-缺电子炔烃环加成(AAC)反应在表面接枝聚合物刷和凝胶抗污染涂层。我们还比较不同炔电子环境对表面无铜AAC的影响,以获取最易发生无铜AAC的炔基儿茶酚衍生物。相对于传统的硫醇化、硅烷化等表面粘合作用,基于儿茶酚衍生物的粘合剂为表面改性提供了一种简便且广式的固定活性官能团的方式。无铜AAC消除了铜催化“点击化学”中使用铜离子的潜在风险,为表面改性提供一种环境友好的选择。
结项摘要
表面蛋白质非特异性吸附和微生物粘附会降低医学设备的灵敏度和使用寿命,也会直接影响到医学植入材料的生物相容性。构建功能化的抗污染涂层是解决生物医学基材诸多问题的一种有效手段。成功的基材表面改性主要依赖于优异的且能够引入活性官能团的表面粘合剂以及高效的表面后修饰方法。含有儿茶酚官能团的分子在基材表面具有较强的粘附行为,所以本研究中我们通过儿茶酚表面仿生粘合作用:1)合成含有金刚烷以及偶氮苯的儿茶酚衍生物,利用主客体作用,将亲水性环糊精聚合物和两性离子修饰的环糊精接枝到医用钛片表面,构筑的两性离子环糊精以及环糊精聚合物修饰的钛片表面具有较强的抗污能力,能够抑制蛋白吸附以及细菌粘附;2)合成含儿茶酚基团的水溶性壳聚糖,通过儿茶酚基团的表面附着将其沉积到医用钛片表面,利用儿茶酚基团的氧化活性在表面进一步沉积纳米银颗粒,壳聚糖和纳米银颗粒共沉积的钛片表面具有较强的杀菌性能,几乎完全抑制细菌在表面的附着和生长,且具有较低的细胞毒性。.
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Preparation of mechanically-tough and thermo-responsive polyurethanepoly(ethylene glycol) hydrogels
机械韧性和热响应性聚氨酯聚乙二醇水凝胶的制备
- DOI:10.1016/j.reactfunctpolym.2017.06.010
- 发表时间:2017-08-01
- 期刊:REACTIVE & FUNCTIONAL POLYMERS
- 影响因子:5.1
- 作者:Li, Kewen;Zhou, Chao;Xu, Liqun
- 通讯作者:Xu, Liqun
Biomimetic anchors applied to the host-guest antifouling functionalization of titanium substrates
仿生锚栓应用于钛基体主客体防污功能化
- DOI:10.1016/j.jcis.2016.04.034
- 发表时间:2016
- 期刊:Journal of Colloid and Interface Science
- 影响因子:9.9
- 作者:Cai Xiao Yan;Li Ning Ning;Chen Jiu Cun;Kang En-Tang;徐立群
- 通讯作者:徐立群
PEG-based hydrogels prepared by catalyst-free thiol-yne addition and their post-antibacterial modification
无催化剂硫醇炔加成制备PEG基水凝胶及其抗菌后修饰
- DOI:10.1039/c6bm00395h
- 发表时间:2016-01-01
- 期刊:BIOMATERIALS SCIENCE
- 影响因子:6.6
- 作者:Cai, Xiao Yan;Li, Jun Zhi;Xu, Li Qun
- 通讯作者:Xu, Li Qun
An antimicrobial peptide with an aggregation-induced emission (AIE) luminogen for studying bacterial membrane interactions and antibacterial actions
一种具有聚集诱导发射 (AIE) 发光体的抗菌肽,用于研究细菌膜相互作用和抗菌作用
- DOI:10.1039/c6cc09408b
- 发表时间:2017-03-21
- 期刊:CHEMICAL COMMUNICATIONS
- 影响因子:4.9
- 作者:Li, Ning Ning;Li, Jun Zhi;Xu, Li Qun
- 通讯作者:Xu, Li Qun
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
水库清淤技术研究综述
- DOI:--
- 发表时间:2020
- 期刊:人民黄河
- 影响因子:--
- 作者:刘增辉;倪福生;徐立群;顾磊
- 通讯作者:顾磊
同心列管式静态混合器的结构参数与应用性能研究
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:中国给水排水
- 影响因子:--
- 作者:李伟光;刘希邈;徐立群;李楠;王广智;时文歆;南军
- 通讯作者:南军
管束列管式静态混合器的结构参数与应用性能研究
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:中国给水排水
- 影响因子:--
- 作者:南军;时文歆;李楠;刘希邈;王广智;李伟光;徐立群
- 通讯作者:徐立群
不同离子液体中硝基苯的电化学还原
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:电化学
- 影响因子:--
- 作者:王荣;叶伟林;樊俊丽;徐立群;吴霞琴
- 通讯作者:吴霞琴
Searching continuous nearest neighbors in road networks on the air
空中搜索道路网络中的连续最近邻居
- DOI:10.1016/j.is.2014.01.003
- 发表时间:2014-06
- 期刊:Information Systems
- 影响因子:3.7
- 作者:李剑军;徐立群;李青;李国徽
- 通讯作者:李国徽
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:
徐立群的其他基金
木质素基功能涂层的构建及其多重协同抗菌性能研究
- 批准号:22378335
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
茶渍启发的表界面作用同步结合共价修饰“一锅法”构建功能化涂层
- 批准号:52073234
- 批准年份:2020
- 资助金额:58 万元
- 项目类别:面上项目
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 }}