导读:本文包含了大分子组装论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:无规共聚物,自组装胶体粒子,电泳沉积,抗菌涂层
大分子组装论文文献综述
孟龙[1]（2019）在《大分子自组装生物功能涂层材料及抗菌性能研究》一文中研究指出植入感染目前已成为生物医用金属植入器件临床应用的巨大障碍,开展抗植入感染材料的开发与研究具有必要性和迫切性。植入感染本质上是材料表面粘附的细菌与生成的生物膜引起的,从研究思路、方法和效果的角度分析,聚合物涂层因其结构功能可设计性、抗菌可靠性高、不影响整体机械性能等优点,无疑是解决细菌粘附与定殖的有效策略。近年来,基于聚合物的抗菌材料及抗菌机理得到了广泛的关注,但仍有诸多问题需要考虑和解决:如死细菌在杀菌型涂层表面累积问题;细菌抵抗型表面往往同时抵抗细胞粘附,缺乏相应生物活性的兼顾与调控,且抑菌活性仍不理想;多重抗菌涂层结构设计复杂,制备困难;LbL法与表面接枝法等涂层制备方法过程繁琐、冗长、不可控,制备工艺亟需进步等。这些都是本文关注并尝试解决的主要问题。大分子自组装及其组装聚集体研究一直是高分子科学领域的热点之一,随着多年发展,科学家们更加关注通过多组分、多级次组装方式探索大分子自组装聚集体的功能化及其应用。但大多数自组装研究集中在嵌段聚合物,因合成相对困难,其实际应用受到了一定限制。相对于嵌段共聚物,双亲性无规共聚物简单易得,其组装胶体表面同时存在离散分布的亲疏水功能微区,还可作为生物活性组分(如抗菌、锚定组分等)载体。基于这种独特的结构特点,以无规共聚物胶体粒子作为涂层构建基元可以提供一种简单、便捷的方法构筑多功能且结构可控的涂层表面,以解决以上抗菌涂层面临的诸多问题,拓宽大分子自组装实际应用的研究具有十分重要的理论价值和实际意义。围绕以上背景,本文设计合成了不同结构、功能的双亲性无规共聚物,以其自组装体作为构筑涂层的基本基元,再结合电泳沉积技术在钛及其合金表面制备了多功能且结构可控的抗菌涂层材料,以解决抗菌涂层面临的诸多问题,为制备多功能抗菌涂层提供新思路。主要研究路线是:首先,构建了季铵盐接触型抗菌涂层材料,就死细菌是否会在杀菌材料表面累积进行验证,并探究涂层对有毒离子释放的抑制能力;其次,基于疏水化两性离子聚合物构建了细菌粘附抵抗型涂层材料,在解决细菌在材料表面粘附问题的同时实现了细胞的粘附与增殖,研究了涂层促进细胞粘附的机制;为进一步提高涂层的抗菌性能并调节细胞粘附行为,从聚合物结构、组装组分与涂层性能之间的构效关系出发,构筑了具有可控细胞粘附行为的多重抑菌杂化涂层材料,阐述了调控机理及理论依据。最后,通过优化聚合物结构及合成路径,发展了羧酸甜菜碱型两性离子复合涂层,获得更优抗菌效果的同时验证了涂层疏水性调节细胞粘附机理的实用性和普适性。具体探究内容如下:1、季铵盐型功能涂层及其性能研究首先在医用镍钛合金表面构建了季铵盐接触型抗菌功能涂层,并探究了涂层对镍钛合金中有毒Ni~(2+)离子释放的抑制能力和杀菌能力。通过控制聚合单体投料比和随后季铵化反应程度合成了不同羟基(-OH)与叔胺(-N(CH_3)_2)基团比率和不同季铵盐含量的光敏性季铵盐聚合物聚(7-(丙烯酰氧基)-4-甲基香豆素-co-甲基丙烯酸羟乙酯-co-甲基丙烯酸二甲氨乙酯-co-甲基丙烯酸二甲氨乙酯十二烷基季铵盐)(PCHD-Q),季铵盐组分摩尔分数分别控制在1%(Q1)和10%(Q10)左右。将所得聚合物在选择性溶剂中自组装成胶体粒子,粒子对pH、盐浓度、UV辐照具有响应性。最后,以15 V、5 min的沉积电泳条件和UV辐照10 min的光交联条件在镍钛合金表面制备了涂层材料,电泳沉积机理为电化学粒子凝聚机理,光交联过程增加了涂层结构的致密性与均匀性。研究结果表明:涂层有效地抑制了有毒Ni~(2+)的体外释放,并降低了释放Ni~(2+)诱导的细胞毒性,抑制机理主要是:一方面,电泳涂层经光交联增加了涂层结构致密性与均匀性,在早期起到物理阻隔作用;另一方面,基于涂层中-OH和-N(CH_3)_2基团起到物理吸附作用,在后期抑制了Ni~(2+)向外释放,且-OH含量更高的涂层抑制效果更好。同时,所制备的季铵盐型涂层材料具有突出的杀菌能力和良好的细胞相容性,抗菌能力随季铵盐组分的增加而增强。此外,季铵盐涂层抗菌结果显示了死细菌会在涂层表面粘附、累积。2、疏水化两性离子型抑菌及促细胞粘附功能涂层材料基于两性离子聚合物构建了双亲性细菌粘附抵抗型涂层材料,以解决细菌在抗菌材料表面粘附这一问题,同时实现了细胞在此类涂层表面的粘附与增殖。首先,通过引入手性单体丙烯酸异冰片酯(ISA)合成了疏水化的两性离子聚合物聚(磺酸基甜菜碱甲基丙烯酸酯-co-甲基丙烯酸二甲氨乙酯-co-丙烯酸异冰片酯)(PSDI)并自组装成胶体粒子(CP);然后,将CP溶液与单宁酸水溶液(TA)等体积混合后共电泳沉积在钛合金表面构筑了抑菌功能涂层材料。结果表明:成功合成了疏水化两性离子聚合物PSDI,其磺化程度为84.3%;CP与TA混合形成了CP-TA_X复合胶体溶液(X为TA浓度),过高的TA含量不利于胶体体系稳定;经探索以25 V、60 s沉积条件制备了涂层材料,TA组分的引入增加了电泳过程的稳定性,改善了涂层形貌的完整性和平整度,并通过氢键和离子键作用与聚合物PSDI形成叁维物理交联网络结构,提高了涂层的溶液稳定性;所制备的复合涂层有效地抑制了细菌在表面的定殖与粘附,主要抑菌机理为:涂层表面兼具ISA和SBMA功能团,通过建立手性表面、静电屏蔽表面及一定程度的水化表面协同抑制了细菌初始粘附;同时,ISA组分的引入在不影响抑菌功能的同时增加了涂层的疏水性,形成的适度亲水表面促进了细胞的粘附与增殖,初步提出增加抑菌涂层疏水性可实现细胞粘附的机制,这对两性离子型表面是十分有意义的。3、可控细胞粘附及多重抑菌杂化涂层材料基于聚合物结构与细胞粘附行为之间有一定的相关性这一结论,设计特定结构的聚合物并研究其结构对细胞粘附行为的调控是本章的重点;为了进一步提高抗菌活性,多重抗菌理念被引入涂层材料中。首先,设计合成了一些列不同组分、配比以及磺化度的双亲两性离子聚合物聚(甲基丙烯酸二甲氨乙酯-co-丙烯酸异冰片酯)(PDI)和聚(磺酸基甜菜碱甲基丙烯酸酯-co-甲基丙烯酸二甲氨乙酯-co-丙烯酸异冰片酯)(PDI-S),然后在乙醇中与TA杂化自组装形成胶体粒子PDI/AT和PDI-S/TA,TA为天然多酚,可以促进涂层与基材表面的附着力,同时赋予涂层高效的抗菌活性;探索并以相对优化的沉积条件在医用钛表面构建了多功能抑菌涂层材料。研究结果显示,杂化涂层具有优异的溶液稳定性,其表面性质受聚合物组成、磺化度及TA组装组分的影响;杂化涂层Ti-PDI/TA及Ti-PDI-S/TA具有十分优异的抗菌性能和可调的细胞粘附性质,抗菌机理为:首先通过增加ISA或SBMA功能组分抑制细菌初始粘附,再进一步通过TA组分破坏细胞膜结构和代谢途径杀死已附着在表面的细菌,减少了涂层表面活/死细菌附着量;细胞粘附行为的调控机理为:通过改变聚合物结构参数调节杂化涂层表面亲疏水性质,从而实现调控细胞粘附行为;其中,涂层实现抑菌性能的ISA组分摩尔分数阈值为30%,ISA摩尔分数为50%时是涂层从促进细胞粘附到抑制细胞粘附转变的最优值。最后,动物实验表明促细胞粘附的杂化涂层具有良好的体内相容性。该涂层体系通过调节聚合物结构参数而实现调节细胞及细菌的粘附行为,在骨科或心血管支架领域均具有潜在应用。4、羧酸甜菜碱两性离子型复合抗菌功能涂层材料通过优化聚合物结构及合成路径,发展了羧酸甜菜碱两性离子复合涂层,验证了基于疏水性调控细胞粘附行为机理的普适性。本章首先设计合成羧酸保护的两性离子型聚合物聚(羧基保护甜菜碱甲基丙烯酸甲酯-co-丙烯酸异辛酯-co-多巴胺甲基丙烯酸甲酯)(P(CB-tBu-co-EHA-co-DOPA)),通过其组装的胶体粒子负载了Cu~(2+)抗菌组分并电泳沉积制备多功能涂层材料。研究表明:成功制备了负载Cu~(2+)的涂层材料;间接法细胞毒性实验表明,涂层60天内累积释放的Cu~(2+)不会诱导明显的细胞毒性,说明了负载Cu~(2+)策略的安全性;涂层具有优异的综合性能,其可以通过简单叁氟乙酸溶液的处理实现由季铵盐复合涂层向羧酸甜菜碱两性离子复合涂层转换,从而改变涂层表面物化性质,极好地控制细胞由粘附向抗粘附的转变,控制效果与聚合物结构相关,增加CBMA组分效果更好,该结果验证了疏水性调控细胞粘附行为机理的可行性与普适性;脱保护前后的涂层均具有优异的抗菌性质,其抗性来源于涂层的粘附抵抗性、季铵盐接触及Cu~(2+)释放杀菌性,细胞毒性实验及动物实验则表明涂层材料具有良好的生物相容性。该工作以极为简单的表面处理方式控制细胞粘附行为并提供多重抗菌性,颇具新意。综上所述,本文以设计合成的双亲性无规共聚物为基础,结合大分子自组装及电泳沉积技术,在钛及其合金表面制备涂层材料,赋予涂覆表面以理想的抗菌活性,并兼具功能性。主要通过无规聚合物结构、组装组分的控制,成功构建并发展了具有多重抗菌机理的涂层表面,解决了聚合物抗菌涂层面临的诸多问题;并基于结构与性能的构效关系的研究,提出了调控细菌及细胞粘附行为的特定机理,并证实其普适性。本研究结合大分子自组装及电泳沉积技术,为抗菌聚合物涂层固定、制备提供了一种简单、高效的策略,以无规聚合物自组装胶体粒子作为构建基元,拓宽了大分子自组装在生物涂层领域的研究范畴。(本文来源于《江南大学》期刊2019-06-01）
唐海燕[2]（2019）在《生物大分子与无机纳米粒子自组装研究》一文中研究指出生物大分子与无机纳米粒子在自然界就存在着广泛的相互作用。从珍珠、珊瑚到人体的骨骼、牙齿,都是生物大分子与无机纳米粒子相互作用的结果。无机纳米粒子与大块的宏观材料相比,有许多奇特的光学性能,如小尺寸效应、量子限域效应、宏观量子隧道效应等。而生物大分子(如DNA、蛋白质)具有非常高度有序性,且其自组装的尺寸可调节,并且生物大分子上可以修饰官能团,能够在人为干预下可控合成。生物大分子与无机纳米粒子的相互作用必然能衍生出一系列有趣的结构,在光学、电学、纳米器件、癌症治疗等领域存在着广泛的应用。本文主要研究了DNA与金纳米粒子、银纳米粒子以及银纳米叁角片之间的相互作用;与此同时,我们也探索了无机纳米粒子与淀粉样蛋白(Amyloid)之间相互作用,并对其自组装产品进行了一系列的表征。本文的主要研究内容如下:(1)用柠檬酸钠配体交换法,在2h之内成功将13nm的金纳米粒子DNA功能化,并且我们对反应的条件进行了一系列的探索,最后,我们将该方法修饰的金纳米粒子与叁角形的DNA Origami进行了自组装,得到了金纳米粒子-DNA Origami的组装体;(2)将柠檬酸钠配体交换法成功应用在了银纳米粒子快速功能化上,同样的,我们对银球DNA功能化的条件进行了一系列的探索,发现在十二烷基硫酸钠(SDS)的保护下,用Na2SO4作为老化的盐能够成功完成银纳米粒子的DNA功能化;最后,我们将修饰的银球与正八面体的DNA Origami相互作用,形成了银纳米粒子-DNA Origami自组装结构;(3)在修饰银纳米粒子的经验的基础上,我们将该方法应用在了银纳米叁角片的修饰上,得到了DNA功能化的银纳米叁角片,并且,修饰上DNA的银纳米叁角片具有诱导出的手性圆二色光谱(CD)峰;(4)探索了无机纳米粒子与Amyloid的相互作用,我们将金纳米粒子、银纳米粒子、蓝色InP@ZnS量子点(QDs)与Amyloid进行自组装,得到了一系列高度有序排布的无机纳米粒子链,并且,我们对其中的一些样品进行了光学性能的表征。总而言之,本文主要以柠檬酸钠配体交换法为基本手段,使用多个嵌合硫代磷酸修饰的DNA(ps-po-DNA),在短时间内完成金纳米粒子、银纳米粒子、银纳米片的DNA功能化。并且我们还完成了金纳米粒子、银纳米粒子与DNA Origami的自组装,以及Amyloid与各种无机纳米粒子的自组装,得到了一系列自组装体,在光学、电学、医疗成像等领域具有潜在的应用价值。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-01）
陈栋栋,宋文植,李慧,何丹,孙俊奇[3]（2019）在《聚合物复合物层层组装膜的高效负载及大分子和小分子药物的差别性释放》一文中研究指出基于聚合物复合物和层层组装技术实现了大分子药物硫酸软骨素和小分子药物头孢曲松钠在聚合物膜中的高效负载以及差别性释放.壳聚糖(CHI)和大分子药物硫酸软骨素(CSS)通过静电相互作用力复合,制备了壳聚糖-硫酸软骨素复合物(CHI-CSS).以CHI-CSS复合物和透明质酸(HA)为构筑基元,通过层层组装构筑负载有硫酸软骨素的聚合物复合物膜.利用后扩散的负载方法将小分子药物头孢曲松钠(CTX)负载到聚合物膜中,从而实现大分子和小分子2种药物在聚合物膜中的负载.聚合物膜中负载的CTX和CSS在生理条件下具有快慢不同的差别性释放动力学特性,CTX在6 h内快速释放,而CSS长效缓释长达14 d.快速释放的抗生素CTX能够有效抑制细菌感染,而酶降解作用下缓慢释放的CSS可促进伤口愈合,在包括头颈外科在内的外科术后感染防治领域有良好应用前景.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2019年03期）
李冰,李海波,Mark,Neisser,Caleb,L.Breaux,Clifford,L.Henderson[4]（2018）在《用于大分子定向自组装的新型嵌段共聚物的合成与表征》一文中研究指出设计了具有高Flory-Huggins相互作用参数的嵌段共聚物聚(对叔丁基苯乙烯)-b-聚(甲基丙烯酸羟乙酯)(PtBS-b-PHEMA),并分别采用阴离子聚合和原子转移自由基聚合(ATRP)方式制备了不同嵌段比例、不同分子量的窄分子量分布的该嵌段共聚物。利用核磁共振分析了嵌段共聚物的组分,利用小角X射线散射(SAXS)分析了嵌段共聚物相分离后的尺寸及结构,对比研究了两种聚合方式对嵌段共聚物性能的影响。结果表明,采用阴离子聚合方式得到的嵌段共聚物分子量分布更窄,相同分子量下发生微相分离的尺寸更小,其在150℃真空烘箱中加热18h后可以形成尺寸为9.96nm的柱状相及8.42nm的层状相。(本文来源于《影像科学与光化学》期刊2018年04期）
李杨,朱叶,孟龙,魏玮,罗静[5]（2018）在《植入金属材料表面的具有响应性药物释放功能的大分子自组装抗菌涂层的制备及性能》一文中研究指出制备了具有氧化还原响应性的无规共聚物聚{1-溴十二烷基甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐-co-N-[2-(吡啶-2-二硫烷基)-乙基]-丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸甲酯}(PPDM),采用核磁共振波谱、凝胶液相色谱(GPC)及傅里叶变换红外光谱对聚合物的结构进行表征;通过选择性溶剂法制备负载有小分子药物扑热息痛(PCTM)的PPDM载药胶体粒子,通过纳米粒度仪、透射电子显微镜(TEM)及紫外分光光度计等对胶体粒子的粒径、形貌和载药率进行了表征;最后利用电泳沉积技术将上述载药胶体粒子沉积到316L不锈钢表面制备涂层,对涂层的化学组分、表面形貌、抗菌性能、响应释药性能及细胞毒性等进行了表征.研究结果表明,以响应性载药胶体粒子为构筑单元,利用电泳沉积法可以在316L不锈钢表面制备具有响应性释药功能的抗菌涂层,该涂层在通过季铵盐杀死细菌的同时可在还原性环境中响应性释放药物扑热息痛,从而改善由细菌感染所引起的疼痛及发热等症状.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2018年06期）
李杨[6]（2018）在《基于大分子自组装构建刺激响应性载药抗菌涂层》一文中研究指出金属植入材料表面极易粘附细菌,形成生物膜,造成细菌感染,引发炎症、发热、疼痛等一系列并发症;对金属植入材料进行表面改性,制备抗菌涂层是解决细菌感染问题的有效方法。抗菌涂层可分为接触型和缓释型,接触型抗菌涂层主要通过与细菌表面接触发生作用,杀死细菌,但其杀菌后表面易残留大量死细菌,导致后续细菌粘附、细菌膜形成,造成炎症、疼痛、发热等并发症;缓释型抗菌涂层则通过缓慢释放涂层中抗菌剂实现杀菌,但抗菌剂的释放速度、释放量不受控制,影响涂层长效、按需抗菌性能。刺激响应性聚合物是一类可响应外界微小变化,实现较大物理或化学变化的功能性聚合物,基于刺激响应性聚合物所制备的胶体粒子可响应温度、pH、光、还原剂等刺激,改变自身结构、亲疏水性,因此,在药物负载、控释领域有较好的应用前景。其中氧化还原响应性胶体粒子可响应体内谷胱甘肽(GSH),实现药物的负载和可控释放,广泛应用于药物负载领域。基于以上背景,本文以氧化还原响应性载药胶体粒子为基元,通过外电场诱导在金属植入材料表面二次组装,构建响应性释药涂层,改善抗菌涂层存在的问题。具体研究内容如下:1.具有响应性释药功能的接触型抗菌涂层制备及性能通过自由基聚合制备了具有氧化还原响应性的无规共聚物聚{1-溴十二烷基甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐-co-N-[2-(吡啶-2-二硫烷基)-乙基]-丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸甲酯}(PPDM),采用红外光谱图(FTIR)和氢核磁谱图(~1H-NMR)对聚合物的结构进行表征;然后通过选择性溶剂法制备得到负载治疗性药物扑热息痛(PCTM)的PPDM载药胶体粒子,通过Zeta电位及纳米粒度仪、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见光分光光度计(UV-vis)对载药胶体粒子的粒径、形貌和载药率等进行表征;最后,通过外电场诱导载药胶体粒子在316L不锈钢表面二次组装,构建了具有响应性释药功能的接触型抗菌涂层,探讨外电场强度、时间对涂层形貌与结构的影响,通过FTIR、扫描电子显微镜(SEM)等对涂层的物化性能进行了表征,并通过释药实验、抗菌实验、体外细胞实验等对涂层的响应性释药性能、抗菌性能、细胞毒性等进行了测试。研究结果表明:改变共聚物单体比例可制备叁种亲疏水性不同的共聚物PPDM-1、PPDM-2和PPDM-3,PPDM-1亲水性较强,不能形成载药胶体粒子,而PPDM-2和PPDM-3可自组装形成载药胶体粒子,粒径分别为140 nm和179 nm,对PCTM的负载率均在30%左右;电泳沉积制备涂层最佳条件为沉积电压15 V、沉积时间3 min,所制备涂层具有较低的细胞毒性,涂层可通过季铵阳离子与细菌细胞膜作用,杀死细菌,具有较好的接触杀菌性能,同时,还原性谷胱甘肽(GSH)作用于载药涂层,可实现对具有解热、止痛作用的治疗性药物PCTM的响应性释放。2.氧化还原响应性释药型抗菌涂层的制备及性能以具有氧化还原响应性的小分子2-吡啶基二硫基乙基胺盐酸盐(PDA)和多巴胺(DA)对天然聚多肽γ-聚谷氨酸(γ-PGA)进行改性,得到γ-PGA-PDA和γ-PGA-PDA-DA,利用FTIR、~1H-NMR和EDS能谱对改性聚多肽的结构进行了表征;在选择性溶剂中制备得到负载抗菌剂氧氟沙星(Oflo)的载药胶体粒子,利用TEM、UV-vis、Zeta电位及纳米粒度仪等手段对胶体粒子的粒径、形貌、电位、载药性能进行表征;最后,通过外电场诱导载药胶体粒子在316L不锈钢表面二次组装,制备了氧化还原响应性释药型抗菌涂层,考察了涂层的制备条件,并通过释药实验、抑菌圈实验、体外细胞实验对涂层的响应性释药行为、抗菌及细胞毒性进行测试,浸泡实验研究DA对涂层长效稳定性的影响。结果表明:γ-PGA-PDA和γ-PGA-PDA-DA中小分子PDA和DA改性率分别为24%和13.8%,两种改性聚多肽均可自组装形成负载Oflo的载药胶体粒子,负载率最高可达90%,且胶体粒子粒径随Oflo浓度增大而减小;涂层最佳制备条件为沉积电压150 V、沉积时间15 min,所制备的涂层可响应性释放抗菌剂Oflo,实现响应性杀菌,同时涂层可提高316L不锈钢基材的细胞相容性;DA的存在增加了涂层在溶液中的长期稳定性。3.具有接触和响应性释药双重杀菌方式的抗菌涂层的制备及性能第一章所制备的涂层具有较好的接触杀菌性能,同时可实现治疗性药物PCTM的响应性释放,但涂层具有一定的细胞毒性;第二章所制备的涂层可响应性释放抗菌剂Oflo,实现响应性杀菌,但涂层响应性杀菌效果不佳。为改善前两章涂层存在问题,本章首先合成了季铵盐型无规共聚物聚(1-溴十二烷基甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐-co-丙烯酸异冰片酯)(P(ISA-co-DMAC_(12))),利用FTIR和~1H-NMR验证了聚合物的成功制备;以第二章所合成的改性聚多肽γ-PGA-PDA和P(ISA-co-DMAC_(12))为组装基元,通过静电相互作用制备负载抗菌剂Oflo的载药胶体粒子,采用Zeta电位及纳米粒子仪、TEM对胶体粒子的粒径、电位和形貌进行了表征;然后,电诱导载药胶体粒子在316L不锈钢表面二次组装制备了具有接触和响应性释药双重杀菌方式的抗菌涂层,通过FTIR、EDS、SEM和超景深显微镜对涂层化学组成、形貌等进行表征,涂板实验和抑菌圈实验考察了涂层的接触抗菌性能和响应性释药杀菌性能,并利用体外细胞实验对涂层的细胞毒性进行了系统研究。结果表明:共聚物P(ISA-co-DMAC_(12))中两种单体比例为ISA:DMAC_(12)=1:1.2;P(ISA-co-DMAC_(12))和γ-PGA-PDA可通过静电作用复合自组装制备负载Oflo的胶体粒子,改变P(ISA-co-DMAC_(12))浓度制备得到叁种载药胶体粒子CP_1、CP_2、CP_5;以上述叁种载药胶体粒子为组装基元,外电场强度100 V、时间15 min条件下制备得到叁种涂层,叁种涂层均可通过接触方式杀菌,也可通过药物Oflo释放实现响应性杀菌,同时CP_1、CP_2所制备涂层提高了316L不锈钢基材的细胞相容性,而CP_5所制备涂层具有一定的细胞毒性。(本文来源于《江南大学》期刊2018-06-01）
崔燕[7]（2018）在《基于大分子自组装构建医用镁合金表面电活性防腐涂层》一文中研究指出生物医用金属材料因具有优异的力学性能(如高机械强度和抗疲劳性能)以及可加工性能,正广泛应用于临床医学领域。该类材料分为两大类:传统生物医用金属材料(钛合金、不锈钢、钴基合金等)和可降解生物医用金属材料(镁及镁合金、锌、铁等)。其中镁及镁合金因具有良好的生物相容性、生物可降解性等优点,在骨修复等植入材料领域有着广泛的研究。然而,镁及镁合金在水溶液中易发生降解,且降解速率不可控,从而使得材料过早的丧失力学支撑性能,甚至会导致植入失效。目前,解决这一问题的最常用方法是对其进行表面涂层化处理。在众多涂层中,天然大分子涂层由于具有优异的生物相容性、生物可降解性等优点,成为生物医用涂层领域的研究热点。但单纯的天然大分子涂层防腐效果欠佳,机理单一,而具有氧化还原性的电活性防腐涂层则可通过多重防腐机理达到优异的防腐效果。因此,本文结合天然大分子和电活性苯胺四聚体制备电活性自组装胶体粒子,并以此为基本单元,利用电泳沉积技术在AZ31镁合金表面制备防腐涂层,并考察涂层的细胞相容性。具体研究内容分为以下叁个部分:1.葡聚糖-咖啡酸/苯胺四聚体复合防腐涂层的制备与性能研究首先选用疏水小分子咖啡酸对葡聚糖进行改性制备了葡聚糖-咖啡酸(Dex-CA);以N-苯基对苯二胺(4-ADPA)为原料合成了苯胺四聚体(TANi),氢核磁谱图(~1H NMR)对Dex-CA和TANi的结构进行表征。然后两者通过选择性溶剂法进行复合自组装得到Dex-CA/TANi胶体粒子,采用能谱分析仪(EDS)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)、透射电子显微镜(TEM)对胶体粒子的粒径、结构与形貌进行了表征,并利用循环伏安法考察了胶体粒子的电活性。最后以Dex-CA/TANi胶体粒子为基本单元,通过电泳沉积技术在AZ31镁合金表面构筑涂层,研究了涂层的防腐性能和细胞相容性。研究结果表明:成功合成了Dex-CA和电活性小分子TANi,CA对Dex的改性率为30%;Dex-CA/TANi胶体粒子在干态下为球形结构,粒径150 nm左右,不同浓度的TANi在胶体粒子中的负载率均高于75%,粒子具有电活性;通过电泳沉积技术制备的Dex-CA/TANi涂层与Dex-CA涂层相比,防腐效果有了一定程度的提高,且Dex-CA/TANi涂层具有良好的细胞相容性。2.γ-聚谷氨酸-苯胺四聚体防腐涂层的制备与性能研究通过复合组装法引入的TANi量偏少,且所选用的聚多糖结构过于刚性,体系荷电量也偏低,不利于电泳沉积法制备涂层。因此本章选用侧链含有大量羧基的γ-聚谷氨酸(γ-PGA)为原料,利用TANi对其进行疏水改性制备了γ-聚谷氨酸-苯胺四聚体(γ-PGA-TANi),采用氢核磁谱图(~1H NMR)对γ-PGA-TANi的结构进行表征。然后自组装得到γ-PGA-TANi胶体粒子,TEM和扫描电子显微镜(SEM)对胶体粒子的粒径及形貌进行了表征,电化学工作站考察了胶体粒子的电化学活性。最后利用电泳沉积技术于镁合金表面构筑涂层,并考察了涂层的防腐性能、细胞相容性以及防腐机理。研究结果表明:通过改变投料比,可以得到不同改性率的γ-PGA-TANi,其中改性率最高为27%(γ-PGA-TANi_(27));γ-PGA-TANi胶体粒子具有较好的球形结构,粒径约为100 nm,且胶体粒子的水分散液保留了电活性;涂层最佳制备条件为:以γ-PGA-TANi_(27)制备的胶体粒子溶液为电泳沉积液,沉积电压为150 V,沉积时间为15 min,胶体粒子浓度为8 mg/mL,制得的涂层仍具有电活性(即氧化还原能力),与γ-PGA涂层以及Dex-CA/TANi涂层相比,涂层的防腐性能也有了明显的提高,同时L929细胞在涂层表面也能有效地黏附生长。3、γ-聚谷氨酸-苯胺四聚体/γ-聚谷氨酸-十二胺疏水涂层的制备与性能研究亲水性大分子所得的涂层表面接触角低,腐蚀介质易透过涂层与镁基材接触,最终容易导致涂层剥离从而失去防腐效果,因而在涂层中引入适量的疏水单元是十分必要的。因此本章在上一章的基础上进一步引入疏水长碳链十二胺(DDA),首先通过酰胺化反应得到γ-聚谷氨酸-十二胺(γ-PGA-DDA),氢核磁谱图(~1H NMR)对γ-PGA-DDA的结构进行表征。然后再与γ-PGA-TANi共组装得到了γ-PGA-TANi/γ-PGA-DDA胶体粒子。最后通过电泳沉积技术使得胶体粒子固定于AZ31镁合金表面,通过红外(FT-IR)、接触角测试等手段对涂层和涂层表面的亲疏水性进行了表征,并考察了涂层的防腐性能和细胞相容性。研究结果表明:γ-PGA-DDA中DDA的改性率为40%;共组装得到的γ-PGA-TANi/γ-PGA-DDA胶体粒子成球状,粒径在150 nm左右;十二胺的引入有效提高了涂层表面疏水性,接触角最高达致100~o,长期耐腐蚀性与γ-PGA-TANi涂层相比也有了进一步提高,细胞在涂层表面也能有效黏附与生长。(本文来源于《江南大学》期刊2018-06-01）
卢悦[8]（2018）在《功能双亲大分子与嵌段聚合物的复合自组装研究》一文中研究指出自组装是构建纳米材料最有效的手段之一,通过自组装的方法构筑的新型高分子纳米材料在生物医药、光电材料等高新科技领域具有潜在的应用前景。基于自组装自下而上(bottom-up)的构筑理念,发展新型组装策略,实现纳米自组装体形貌、尺寸等结构参数的精准控制的同时,赋予纳米自组装体刺激响应行为,从而构建具有功能导向的聚合物纳米材料是高分子自组装研究领域的重要目标。本论文首先设计通过不同柔性链将温敏树枝化烷氧醚基元与胆固醇液晶基元进行链接,合成了一系列具有功能化性质的双亲大分子,并系统研究了其物理化学性能、溶液中的自组装行为及功能性质。在此基础上,通过将上述双亲大分子与液晶嵌段共聚物在溶液中进行复合共组装,发展了一种新型复合自组装策略。双亲大分子的引入,不仅有效调控了聚合物组装体的结构,更重要的是在基本维持聚合物可控形貌的同时,将双亲大分子的功能化性质成功地赋予复合组装体中。除此之外,构成该类组装体的大分子及聚合物材料均具有良好的生物相容性,未来有望在生物医药等领域进行探索性应用。具体工作分为以下两部分:(1)设计以树枝化烷氧醚为亲水基元,胆固醇结构单元为疏水基元,利用含有不同功能基团的柔性链进行共价链接,合成了一系列具有温度响应、还原响应、手性特征的功能双亲大分子。通过~1H NMR、DSC、POM、SAXS等方法对其化学结构及物理化学性能进行表征,通过溶剂置换法研究此类双亲大分子在溶液中的自组装行为,并对其温敏性能、还原响应性能以及手性特征等功能性质进行研究。(2)发展了一种复合自组装的策略,将上述双亲大分子与一类具有胆固醇刚性基元的双亲嵌段共聚物通过溶剂置换法进行复合组装,获得了一系列具有新颖形貌的复合组装结构。通过这种复合自组装的方法,成功地将双亲大分子所具有的温敏性能及手性特征等功能性质引入聚合物自组装体系中。系统探究复合比例、双亲分子的化学结构以及温度等组装条件对复合组装体行为及功能性能的影响。最后对双亲大分子及聚合物的细胞毒性进行了测试,并初步探究了此类复合组装体在生物医药领域的应用潜力。(本文来源于《上海大学》期刊2018-05-01）
孙海峰[9]（2018）在《生物大分子自组装体在癌症光照治疗中的应用》一文中研究指出癌症是现代社会影响人类健康的最大杀手之一。现在常见的癌症治疗手段存在着副作用大、靶向性差以及多药耐药性等问题,而近些年新兴的光疗疗法则由于其毒副作用小、选择性好以及无耐药性受到越来越多的关注。光疗疗法的核心是光敏剂的递送,然而光敏剂分子普遍存在着水溶性差、难以有效的递送到肿瘤部位以及容易被清除等问题。因此,如何通过合理的设计能够有效的装载光敏剂药物,利用纳米药物的自身优势靶向到肿瘤部位是解决上述问题的关键。针对上述问题,我们采用自组装技术,以天然的生物大分子多肽、多糖以及白蛋白等作为组装基元,以分子之间的静电作用、氢键、疏水作用等弱相互作用为驱动力,制备出不同功能的具备良好应用前景的纳米药物剂型,用于光动力或光热治疗。首先,我们通过天然生物大分子多糖透明质酸(Hyaluronic acid,HA)以及多肽ε-聚赖氨酸(ε-poly-lysine,ε-PLL)的静电自组装制备了具有肿瘤微环境响应性释放的纳米药物载体。其中我们提前对ε-聚赖氨酸进行巯基化修饰,然后利用透明质酸与ε-聚赖氨酸的静电吸引实现组装,ε-聚赖氨酸上的自由的巯基通过形成二硫键可以实现原位交联使纳米颗粒更加稳定并且实现氧化还原响应。最终得到的纳米颗粒具有较高的包封率以及装载率,可调节的粒径及电位大小,良好的稀释稳定性以及对肿瘤部位微环境的响应性释放等。在装载光敏剂Ce6之后,体外细胞实验显示纳米颗粒具有良好的生物相容性,激光照射之后表现出良好的光动力治疗效果。另外,我们以牛血清白蛋白BSA作为组装基元,白蛋白分子内的疏水区域为疏水性光敏剂药物脱镁叶绿酸盐A(Pheophorbide A,PA)提供疏水空间,以疏水性作为驱动力诱导实现组装。其中在组装的过程中引入Mn~(2+),实现与光敏剂药物以及白蛋白的共配位,增强了纳米颗粒的稳定性并且可以实现MR成像以及分解过氧化氢促进光动力治疗效果的功能。最终我们得到的纳米颗粒粒径分布均匀,可以通过改变光敏剂的浓度来实现对纳米颗粒粒径以及电位的调控,并且可以实现在纳米颗粒解组装之前利用光热治疗,解组装之后利用光动力治疗,相应的结合光声成像,荧光成像以及MR成像实现对肿瘤的多模式的诊断以及治疗。因此,利用自组装的技术手段通过天然生物大分子的自组装制备了具有良好的生物相容性,生物可降解性的纳米颗粒,可以有效的装载递送光敏剂药物,提高了其生物利用度,在光动力或者光热治疗方面有着广阔的应用前景。(本文来源于《曲阜师范大学》期刊2018-03-10）
刘珍君[10]（2017）在《使用基因编码SpyTag-SpyCatcher的生物活性水凝胶实现多酶组装并探究生物大分子的合成机理及其它生物应用》一文中研究指出我们实验室开发并研究了一系列的蛋白质组装方法,实现了细胞外和细胞内的高效多酶组装。其中,我们着力探索以虾青素为代表的类胡萝卜素的生物合成,建立使用基因编码SpyTag-Spy-Catcher的生物活性水凝胶来实现多酶组装,并证明通过组装类胡萝卜素合成途径中的关键酶我们可以大大提高最终产品的产率。在细胞外,一方面,我们利用对接域之间的非共价反应实现多酶组装,搭建整个反应体系。另一方面,我们利用SpayTag-SpyCatcher形成的生物活性水凝胶的网状结构将关键的连续反应结合在一起实现物质的高效转化并同时保护有毒中间体。在细胞内,使用微凝胶的网状结构固定类胡萝卜素合成过程中的酶,当用特定蛋白酶处理时,网状结构解体释放出酶,通过此方法实现生物友好型地生物大分子合成控制,并可通过一系列表征方法来深入探究类胡萝卜素等生物大分子的合成机理。该方法的建立可以有更多生物应用。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题B：生物大分子》期刊2017-10-10）
大分子组装论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
生物大分子与无机纳米粒子在自然界就存在着广泛的相互作用。从珍珠、珊瑚到人体的骨骼、牙齿,都是生物大分子与无机纳米粒子相互作用的结果。无机纳米粒子与大块的宏观材料相比,有许多奇特的光学性能,如小尺寸效应、量子限域效应、宏观量子隧道效应等。而生物大分子(如DNA、蛋白质)具有非常高度有序性,且其自组装的尺寸可调节,并且生物大分子上可以修饰官能团,能够在人为干预下可控合成。生物大分子与无机纳米粒子的相互作用必然能衍生出一系列有趣的结构,在光学、电学、纳米器件、癌症治疗等领域存在着广泛的应用。本文主要研究了DNA与金纳米粒子、银纳米粒子以及银纳米叁角片之间的相互作用;与此同时,我们也探索了无机纳米粒子与淀粉样蛋白(Amyloid)之间相互作用,并对其自组装产品进行了一系列的表征。本文的主要研究内容如下:(1)用柠檬酸钠配体交换法,在2h之内成功将13nm的金纳米粒子DNA功能化,并且我们对反应的条件进行了一系列的探索,最后,我们将该方法修饰的金纳米粒子与叁角形的DNA Origami进行了自组装,得到了金纳米粒子-DNA Origami的组装体;(2)将柠檬酸钠配体交换法成功应用在了银纳米粒子快速功能化上,同样的,我们对银球DNA功能化的条件进行了一系列的探索,发现在十二烷基硫酸钠(SDS)的保护下,用Na2SO4作为老化的盐能够成功完成银纳米粒子的DNA功能化;最后,我们将修饰的银球与正八面体的DNA Origami相互作用,形成了银纳米粒子-DNA Origami自组装结构;(3)在修饰银纳米粒子的经验的基础上,我们将该方法应用在了银纳米叁角片的修饰上,得到了DNA功能化的银纳米叁角片,并且,修饰上DNA的银纳米叁角片具有诱导出的手性圆二色光谱(CD)峰;(4)探索了无机纳米粒子与Amyloid的相互作用,我们将金纳米粒子、银纳米粒子、蓝色InP@ZnS量子点(QDs)与Amyloid进行自组装,得到了一系列高度有序排布的无机纳米粒子链,并且,我们对其中的一些样品进行了光学性能的表征。总而言之,本文主要以柠檬酸钠配体交换法为基本手段,使用多个嵌合硫代磷酸修饰的DNA(ps-po-DNA),在短时间内完成金纳米粒子、银纳米粒子、银纳米片的DNA功能化。并且我们还完成了金纳米粒子、银纳米粒子与DNA Origami的自组装,以及Amyloid与各种无机纳米粒子的自组装,得到了一系列自组装体,在光学、电学、医疗成像等领域具有潜在的应用价值。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
大分子组装论文参考文献
[1].孟龙.大分子自组装生物功能涂层材料及抗菌性能研究[D].江南大学.2019
[2].唐海燕.生物大分子与无机纳米粒子自组装研究[D].南京大学.2019
[3].陈栋栋,宋文植,李慧,何丹,孙俊奇.聚合物复合物层层组装膜的高效负载及大分子和小分子药物的差别性释放[J].高等学校化学学报.2019
[4].李冰,李海波,Mark,Neisser,Caleb,L.Breaux,Clifford,L.Henderson.用于大分子定向自组装的新型嵌段共聚物的合成与表征[J].影像科学与光化学.2018
[5].李杨,朱叶,孟龙,魏玮,罗静.植入金属材料表面的具有响应性药物释放功能的大分子自组装抗菌涂层的制备及性能[J].高等学校化学学报.2018
[6].李杨.基于大分子自组装构建刺激响应性载药抗菌涂层[D].江南大学.2018
[7].崔燕.基于大分子自组装构建医用镁合金表面电活性防腐涂层[D].江南大学.2018
[8].卢悦.功能双亲大分子与嵌段聚合物的复合自组装研究[D].上海大学.2018
[9].孙海峰.生物大分子自组装体在癌症光照治疗中的应用[D].曲阜师范大学.2018
[10].刘珍君.使用基因编码SpyTag-SpyCatcher的生物活性水凝胶实现多酶组装并探究生物大分子的合成机理及其它生物应用[C].中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题B：生物大分子.2017