1. 丝素蛋白水凝胶的降解速率对其表面黏附细胞增殖的影响
摘要:采用相分离法分别制备了含蛋白酶和不含蛋白酶的两种丝素蛋白微球,并将这两种微球按不同配比包裹至以钌化物光交联的丝素蛋白水凝胶内部,研究该凝胶降解速率对其表面黏附细胞增殖的影响。通过质量损失法表征水凝胶的降解速率,用扫描电镜和电子万能试验机表征降解速率对水凝胶微观结构和压缩力学性能的影响,通过CCK-8法评估水凝胶降解速率对其表面细胞增殖的影响。研究结果表明:丝素蛋白水凝胶的降解使其表面形貌变得粗糙起伏、并逐渐变硬、变脆,当水凝胶内部包裹的不含酶微球和含酶微球质量比为7∶3时,其表面培养的细胞增殖最快。
DOI:10.14133/j.cnki.1008-9357.20240201001
2. 丝素蛋白水凝胶中的蛋白构象转变速率对其表面黏附细胞增殖的影响
摘要:以辣根过氧化物酶温和介导交联的丝素蛋白(SF)水凝胶为模型材料,采用改变水凝胶交联密度的策略成功实现对水凝胶中蛋白构象转变速率的有效调控。考察了SF水凝胶中的蛋白构象转变速率对其表面黏附细胞增殖行为的影响。结果表明:水凝胶中的蛋白构象转变速率与交联密度呈反相关关系,即交联密度越小,构象转变越快;水凝胶表面的小鼠胚胎成纤维细胞(NIH3T3)增殖与SF构象转变速率大体呈正相关关系,但综合初始交联密度的影响,最终呈现出中等构象转变速率材料上细胞总量相对较少,最快构象转变速率材料上细胞总量相对较多的趋势。
DOI:10.14133/j.cnki.1008-9357.20240208002
[2]蔡国龙,赵伟焜,祝天浩,等.丝素蛋白水凝胶中的蛋白构象转变速率对其表面黏附细胞增殖的影响[J].功能高分子学报,2024,37(04):312-321.DOI:10.14133/j.cnki.1008-9357.20240208002.
3. 聚苯胺与氧化钨二水合物双波段电致变色复合薄膜制备及性能
摘要:聚苯胺(PANI)是一种导电性能优越的高分子材料,被广泛应用于电致变色或超级电容器等领域。在可见光波段(400~780 nm),它表现出优异的电致变色效果,但对于近红外波段(波长大于780 nm)的调控能力有限,控温能力仍有待提高。为提升PANI在近红外波段的调控能力,将氧化钨二水合物(WO3·2H2O)阴极变色材料与PANI复合。采用旋涂法制备WO3·2H2O@PANI复合薄膜,并对其进行表面形貌分析与电致变色研究。结果表明WO3·2H2O@PANI复合薄膜在近红外波段的电致变色性能得到显著提升,并且与ITO玻璃表面结合力更佳。因此,该复合薄膜的电化学稳定性和光学稳定性均有较大提升。
DOI:10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0093
[3]谢鸿杰,范苏娜,张耀鹏.聚苯胺与氧化钨二水合物双波段电致变色复合薄膜制备及性能[J].东华大学学报(自然科学版),2024,50(04):98-104.DOI:10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0093.
4. 丝素蛋白/氯化钙复合忆阻器的性能调控及突触可塑性模拟
摘要:神经形态计算的实现依赖于忆阻器等可以模拟生物突触行为的电子器件,从而使其拥有高度并行、低功耗的计算能力。丝素蛋白(Silk Fibroin,SF)具有良好的生物相容性、可加工性和可调控的介电性能,在非易失性存储及仿生神经突触领域展现出巨大的潜力。然而,目前SF基忆阻器仍面临开关电压大、稳定性差等问题,限制了其实际应用。本研究采用SF与氯化钙进行复合,通过调控钙离子的掺杂浓度及SF的分子结构,构筑了忆阻性能可调的SF基复合忆阻器。结果表明:该忆阻器可在较低的开关电压下实现忆阻转变,具有典型的双极性电阻开关行为。此外,该复合忆阻器在50次循环周期内表现出良好的稳定性和可重复性,且高低阻态的保持时长均超过3 000 s。在脉冲电压的作用下,SF复合忆阻器呈现出非线性电学特性,模拟了神经突触的短时和长时可塑性,为神经形态计算的发展提供了新的可能性。
DOI:10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0122
[4]谢玉龙,范苏娜,张耀鹏.丝素蛋白/氯化钙复合忆阻器的性能调控及突触可塑性模拟[J/OL].东华大学学报(自然科学版),1-9[2024-12-29].https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0122.
5. 废旧棉再生浆粕分子量分布对其Lyocell纺丝及纤维力学性能的影响
摘要:为弄清再生浆粕的分子量分布特征对其Lyocell纺丝稳定性和纺制纤维性能的影响规律,本研究首先制备了8种不同聚合度的废旧棉再生浆粕原料,随后基于浆粕复配策略获得平均聚合度相当、分子量分布逐渐变宽的5种再生浆粕CRP 1#~CRP 5#(多分散指数PDI=3.54~5.34),进一步系统考察了浆粕分子量分布特征对其纺丝液流变行为、纺丝稳定性,以及对应纤维力学特性的影响.结果表明:当浆粕平均聚合度为558左右时,随着浆粕分子量分布的变宽,其纺丝液表观黏度逐渐下降,黏弹性转变点所对应的储存模量和损耗模量减小.纤维的综合力学性能在CRP 1#~CRP 3#(PDI=3.54~4.00)之间可获得较好的维持,当PDI增大到4.098 (CRP 4#)之后则发生较为明显的下降.综合来看,在一定范围内适当增宽浆粕的分子量分布有利于降低纺丝液的黏度但不会显著影响纤维的综合力学性能.然而,当分子量分布过宽时,浆粕的纺丝稳定性会变差,纤维的综合力学性能也会明显下降.本研究有望为有效扩大废旧含棉织物原料及再生浆粕的利用范围,或是基于复配策略提升较高聚合度浆粕的可纺性、进而纺制高性能Lyocell纤维提供理论指导和实验依据.
[5]姚响,刘洋,李浩,等.废旧棉再生浆粕分子量分布对其Lyocell纺丝及纤维力学性能的影响[J/OL].高分子学报,1-10[2024-12-29].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1857.o6.20241126.1319.006.html.
6. 初始特征等效、蛋白构象转变快慢不同丝素蛋白水凝胶的构筑
摘要:化学交联型丝素蛋白(SF)水凝胶在生物医用领域具有广阔的应用前景。由于疏水性链段的运动和自组装,此类水凝胶中的蛋白分子会自发地发生从无规卷曲到β-折叠的构象转变。深入探讨所述蛋白构象转变快慢的调控及其对细胞行为的影响,对于理解和优化该类生物材料在3D细胞培养和组织工程支架等领域中的应用具有重要指导作用。其中,调控构筑具有等效初始特征、不同蛋白构象转变快慢的SF水凝胶材料平台是开展相关探索的先决条件。基于此,本研究提出基于交联点均匀度调控的策略来进行所述材料平台的制备。通过选用具有相似交联机理的辣根过氧化物酶(HRP)和钌化物(Ru)引发体系,进一步通过调节两者用量比例的方法实现了对SF水凝胶交联点均匀度的调控,进而实现了具有等效初始压缩力学性能和平均孔径特征、不同蛋白构象转变快慢SF水凝胶的构筑。研究发现,在交联密度相当的前提下,交联点均匀度越低的SF水凝胶,其蛋白构象转变速率越快,同时伴随着更快的材料动态硬化进程。
DOI:10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0364
[6]赵伟焜,蔡国龙,姚婉情,等.初始特征等效、蛋白构象转变快慢不同丝素蛋白水凝胶的构筑[J/OL].东华大学学报(自然科学版),1-10[2024-12-29].https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0364.