汪鑫
,
李倩
,
薛龙建
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2017.01.07
自然界中很多动物,如壁虎、甲虫和树蛙等,主要利用可逆的黏附力在各种表面爬行.研究发现这些动物脚趾上的特殊微纳柱状结构(刚毛、平滑结构等)起到了至关重要的作用.一方面,这些微纳柱状结构及其精细亚结构保证了动物脚趾能与接触表面形成很多有效接触点,从而形成足够强的黏附力.产生的黏附力甚至可达动物体重的200倍.另一方面,这些微纳结构又可以保证动物能从黏附的表面迅速脱离.这种黏附能力依赖于结构而非接触材料的表面化学组成的特性,具有极高的科研价值和应用前景.
关键词:
仿生材料
,
干态黏附
,
湿态黏附
,
摩擦
,
柱状阵列
,
聚合物
,
壁虎
黄明华
,
陈庆华
,
刘美红
,
李自良
材料导报
对生物支架材料的基本要求、分类、研究现状及前沿动态作了较全面系统的概述,对组织工程支架材料目前存的问题、研究的重点和热点做了归纳分析,并对其发展趋势进行了展望,预测组织工程支架材料将向分子设计、仿生设计、纳米化、应用基因技术及细胞分化技术等方向发展.
关键词:
支架材料
,
表面修饰
,
细胞外基质
,
仿生材料
,
细胞识别信号
柏芳
,
王泽华
,
王国伟
,
周泽华
,
江少群
腐蚀与防护
舰船长期在海洋中行驶,受到海洋生物的污损,会增加舰船航行的阻力,增加燃油消耗.本文介绍了海生物附着特点和机理以及防海生物污损材料的研究现状.低表面能涂料是当前广泛使用的防污材料,其利用自身表面能低的性质使海生物在舰船上的粘附力下降,进而达到防污损目的.超疏水材料和仿生材料在自清洁、防腐蚀等方面所展示的独特性能,已成为防污损材料领域的研究热点.在综述分析防污材料研究现状的基础上,针对存在的问题和不足,提出了防污损材料今后研究发展方向.
关键词:
防污
,
低表面能
,
超疏水
,
仿生材料
罗彦凤
,
王素军
,
牛旭锋
,
王远亮
,
付春华
,
黄美娜
高分子材料科学与工程
利用马来酸酐(MAH)、丁二胺(BDA)、I型胶原和RGDS粘附多肽依次对聚(DL-乳酸)进行了化学改性,制得了仿生细胞外基质材料--胶原改性聚乳酸(CPLA)和RGDS改性聚乳酸(RGDS-PLA).采用FT-IR、GPC-MALLS、XPS、罗丹明比色法和茚三酮显色法对MAH改性聚乳酸(MPLA)和BDA改性聚乳酸(BDPLA)进行了定性定量表征,分别采用FITC荧光标记技术和氨基酸分析仪对CPLA和RGDS-PLA进行了定性定量测定.结果表明,按文中所述之制备技术,能将胞外基质组分如胶原和RGDS粘附多肽共价引入到PLA中,形成新型的仿生细胞外基质材料.
关键词:
聚(DL-乳酸)
,
I型胶原
,
RGDS
,
仿生材料
赵珊
,
李延报
,
李东旭
材料导报
由于羟基磷灰石(HA)不但与人体骨骼晶体成分和结构基本一致,而且其生物相容性、界面生物活性均优于医用钛、硅橡胶及植骨用碳材料等植入医用材料,另外有极好骨传导性和与骨结合的能力,无毒副作用,无致癌作用,所以被广泛用作硬组织修复材料和骨填充材料的生理支架以及疾病、意外事故中的骨修复材料. 目前羟基磷灰石的研究热点是向功能化发展,从功能化角度论述了羟基磷灰石作为骨修复材料的主要研究动态,概括了形态发生蛋白(BMP)、骨胶原、纤维蛋白粘合剂、骨形成因子等与HA复合产生的仿生材料的研究进展.此外,还讨论了羟基磷灰石的压电效用在骨修复以及纳米羟基磷灰石颗粒在治疗肿瘤方面的研究进展.
关键词:
羟基磷灰石
,
功能性
,
仿生材料
,
抗肿瘤
张旺
,
顾佳俊
,
苏慧兰
,
张荻
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.09.01
传统设计与制备技术手段往往难以实现预期精细结构与功能构筑,从而限制了材料结构-性能之间新现象的发现与新机理的建立.借用经亿万年自然优化的生物自身多层次、多维和多尺度的本征结构为模板,通过物理和化学手段,在保留生物精细分级结构的同时,置换生物模板的化学组分为所需功能组分,利用生物精细结构与人工组分之间的耦合关系,可制备既遗传自然生物精细形态,又有人为赋予特性的新材料——遗态材料.围绕具有蝶翅精细结构的遗态光功能材料,分别以金属-半导体功能蝶翅的红外吸收增强及光热转换、金属功能蝶翅的表面等离子体拉曼增强为例,介绍了遗态材料的设计思路、制备方法、性能表征及相关机理探索过程.相关思路与方法为解决分级精细结构难以制备的难题提供了新途径,并为新材料构型设计提供了前瞻性思路和原理验证.
关键词:
遗态材料
,
分级结构
,
光功能材料
,
仿生材料
林东洋
,
赵玉涛
,
施秋萍
材料导报
综述了贝壳珍珠层、蛛丝结构、竹材外密内疏结构、植物的根部网状结构以及骨骼哑铃型结构等天然生物材料的结构特征及其相应的仿生材料近年来的研究进展,展望了结构仿生材料的应用前景.认为应对现有生物体的结构特征与其性能的相关性进行进一步的研究,从材料科学角度研究它们的规律,进行仿生设计,以推动仿生材料学的发展.
关键词:
生物自然复合材料
,
仿生材料
,
结构表征
,
综述
牛旭锋
,
王远亮
,
罗彦凤
,
潘君
,
李永刚
,
陈佳
功能材料
探索一种新型聚乳酸基仿生聚合物材料的制备新方法.具体实验步骤是:利用聚乳酸上叔碳原子的自由基反应活性,在过氧化二苯甲酰的催化作用下,将马来酸酐引入聚乳酸侧链上,以此提供高反应活性的酸酐键;然后利用酸酐基团与-NH2发生N-酰化反应这一特点,将脂肪族二胺引入聚乳酸侧链上,从而克服聚乳酸降解产物的体液环境呈酸性的缺陷;再用碳二亚胺作缩合剂,在二胺改性聚乳酸材料中共价引入一种细胞粘附肽段Arg-Gly-Asp-Ser(RGDS),赋予材料生物活性和生物特异性,这样就制备了一种新型聚乳酸基仿生材料.采用MALLS、FTIR和XPS对仿生材料进行结构表征;采用罗丹明比色法、茚三酮显色法和氨基酸分析仪检测法对仿生材料中的马来酸酐、二胺和粘附肽RGDS进行定量测定.结果表明,按文中所述之制备技术,在不改变聚乳酸材料主链结构的前提下,该仿生材料中粘附肽RGDS的含量是5.12μmol/g.这就形成了一种具有类似细胞外基质的新型仿生材料.
关键词:
仿生材料
,
聚(D,L-乳酸)
,
整体改性
,
粘附肽
,
组织工程
