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明胶及其在生物材料中的应用

关林波 , 但卫华 , 曾睿 , 米贞健 , 林海 , 但年华 , 陈驰 , 曲健健 , 叶易春

材料导报

明胶是一种天然的高分子材料,其理化性质、生物学性能研究表明其是制造生物医用材料的良好基材.总结了明胶的结构和性质,综述了明胶在生物医用材料中的应用,指出了当明胶与其他生物材料复合时,明胶基生物材料在医学领域有着广阔的应用前景.

关键词: 明胶 , 生物医用材料 , 应用

环氧化合物及其在胶原改性中的应用

但年华 , 但卫华 , 曾睿 , 米贞建 , 林海 , 陈驰 , 曲健健 , 叶易春 , 关林波

材料导报

讨论了环氧化合物的化学性质与合成方法,阐述了它与胶原的胺基、羧基、羟基以及其它基团的相互作用机理与反应影响因素,归纳了环氧化合物的种类与结构对胶原改性效果的影响,特别强调了环氧化合物在医用生物材料方面的应用特点和应用性能.

关键词: 环氧化合物 , 胶原 , 改性 , 应用

碳化二亚胺改性脱细胞猪真皮基质的性能研究

但年华 , 但卫华 , 曾睿 , 林海 , 叶易春 , 关林波 , 汤圣

功能材料

研究了0、10、20、30、40、50、100mmol/L碳化二亚胺室温下改性脱细胞猪真皮基质的基本性能.研究结果表明,随着EDC浓度的增高,自由氨基含量递减,收缩温度递增,并趋于一定值,产生了交联效应;表面接触角基本增大,吸水率和保水率趋于降低,表明改性后亲水性能有所降低;扫描电镜和孔率测定表明,不同浓度EDC改性对孔率未产生显著影响;断裂伸长率降低,材料脆性增强;抗张强度先随浓度的增加而升高,增至一定程度,强度变化较小,此后随浓度进一步升高而强度趋于降低.当浓度为30mmol/L时具有最高的反应速率和较好的综合性能.

关键词: 碳化二亚胺 , 脱细胞真皮基质 , 改性 , 性能

牛肌腱胶原纤维提取条件优化及其结构表征

刘新华 , 但年华 , 胡杨 , 肖世维 , 但卫华

功能材料

以牛肌腱为原料,通过酸-酶结合法提取胶原纤维,比较不同时间、pH值、酶用量下的胶原纤维提取率以及可溶性胶原含量,从而得到提取胶原纤维最优工艺,并用SDS-PAGE电泳、DSC、IR、SEM、AFM对胶原纤维进行了结构表征.研究结果表明,在4℃下,酸-酶结合法水解的最佳条件为,时间40h、pH值为2.5、酶用量1.0％.该条件下所得胶原纤维提取率较高,红外特征峰明显,分子量大且分布窄,变性温度为66.7℃；SEM显示胶原纤维呈现孔隙均匀的三维网状结构,孔径约为100～300μm；AFM观察到胶原纤维以单根原纤维、纤维束等形式存在,明暗相间的横纹间距为60.35nm.综合认为制备得到了具有天然三股螺旋结构的胶原纤维.

关键词: 牛腱 , 胶原纤维 , 纤维束

胶原纤维溶胀液的流变特性研究

琚海燕 , 刘萌 , 但卫华 , 刘新华 , 但年华

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.11.023

采用酸酶法制备牛肌腱胶原纤维,采用旋转粘度仪研究了不同浓度胶原纤维溶胀液的流变性能,并采用幂律方程对流变性能数据进行非线性回归拟合,得到胶原纤维在不同温度下的流变模型.研究结果表明,在实验范围内,浓度分别为0．5％,1．0％和1．5％的胶原纤维溶胀液的剪切应力均随着剪切速率与胶原纤维含量的增加而增大；随着温度的升高,胶原纤维溶胀液的表观粘度呈下降趋势,当体系温度达到36℃时,胶原纤维溶胀液的表观粘度下降急剧,胶原纤维发生热变性；胶原纤维溶胀液流体出现“剪切稀化”现象,表现出假塑性流体的特征,流变模型的拟合相关系数r2≥0．991,说明幂律模型能有效地表征胶原纤维溶胀液的流变性能.胶原纤维溶胀液的流变学特性研究为天然胶原纤维的进一步开发及利用提供了理论和实验依据.

关键词: 胶原纤维 , 溶胀液 , 流变特性 , 表观粘度

异氰脲酸三缩水甘油酯改性脱细胞猪真皮基质的研究

陈娇 , 但年华 , 陈一宁 , 但卫华

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.15.003

采用异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)对脱细胞猪真皮基质(pADM)进行交联改性,考察了反应温度、pH 值、用量和反应时间对基质材料收缩温度的影响,对交联前后基质材料的表面形貌、红外、热稳定性、耐酶降解性、力学性能、接触角等物理化学性能进行了表征,检测了基质材料的细胞毒性.结果表明,当反应温度为37℃,pH 值为9．2左右,反应16~20 h,TGIC用量为10％时,基质材料的交联程度最大,收缩温度高达84℃；基质材料经 TGIC 交联能显著提高其形态稳定性、机械强度、热稳定性、耐酶降解性和亲水性,同时仍具有良好的细胞相容性,细胞毒性评级为Ⅰ级.

关键词: 脱细胞猪真皮基质 , 异氰脲酸三缩水甘油酯 , 交联 , 稳定性

丙三醇缩水甘油醚交联脱细胞猪真皮基质的亲水性研究

但年华 , 但卫华 , 丁洁 , 林海 , 王康建

功能材料

分别采用0.5%、10%、20%、40%、100%(质量比)丙三醇缩水甘油醚(GPE)交联脱细胞猪真皮基质(pADM),检测交联前后材料的亲水性能.研究结果表明,随着交联剂GPE用量的增加,材料的收缩温度逐渐提高,接触角明显降低;电镜扫描图显示交联后材料的孔隙有缩小的趋势,并导致了吸湿率和溶胀率的逐渐下降;红外图谱表明交联后材料的醚键增加,XPS图谱拟合发现含氧量增加.这些极性基团的增加,促进了保水率的升高,从而使GPE交联后材料的亲水性能提高.

关键词: 脱细胞猪真皮基质 , 丙三醇缩水甘油醚 , 亲水性 , 交联

环氧化合物和碳化二亚胺交联pADM的性能比较

但年华 , 但卫华 , 关林波 , 林海 , 王康建

功能材料

pADM.

关键词: 丙三醇缩水甘油醚 , 碳化二亚胺 , 交联 , 脱细胞真皮基质 , 胶原

牛跟腱Ⅰ型胶原纤维的微观结构与理化性能分析

琚海燕 , 刘新华 , 但卫华 , 但年华 , 陈娇 , 张玉红

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.15.006

采用酸酶结合法成功制备了牛跟腱Ⅰ型胶原纤维,其二级结构与Ⅰ型胶原的结构特征相符；AFM 结果发现,胶原纤维粗细均匀,具有 D 周期横纹结构,直径为(135±0．20)nm,在溶液中分散均匀且呈现多孔的微观网络结构；其抗张强度与拉断伸长率分别达到1．293 MPa、93．77％；其疏水性能较纯Ⅰ型胶原有所提高,接触角为68．9°,吸水倍率、保水率与透水汽率分别为37．13％,19．44％和2749．77 g/(m2/d)；其孔隙率为89．54％,平均累积吸附与累积解吸附的比表面积分别为8．4251和12．8046 m2/g,表现出孔体积大、比表面积小和孔尺寸大的特点.牛跟腱Ⅰ型胶原纤维的微观结构与理化性能分析对天然胶原纤维的深度加工、成型及应用提供了新的、可靠的理论依据.

关键词: Ⅰ型胶原纤维 , FT-IR , 理化性能 , AFM , 接触角