生物大分子修饰细菌纤维素的多功能调控作用及医学应用研究
发布时间：2021-04-14 23:14
细菌纤维素（BC）是一种由细菌发酵产生的纳米级纤维材料,因其具有优异的力学性能、持水保水性、生物相容性以及无免疫源性等特点,受到广泛的关注,在人工血管、创面敷料、组织工程补片以及柔性器件等领域表现出巨大的应用潜力,而对BC进行功能化改性是BC研究领域的关键和热点,一般通过物理、化学等方法对BC进行功能化改性。如何在改性过程中既赋予BC特殊的功能性,又能兼顾BC本身的柔性、持水性以及生物相容性等优点一直是BC功能化改性研究领域的重点和难点。基于上述问题,本文通过不同的生物大分子对BC进行物理、化学修饰,通过“共价-非共价”联合作用、三维空间原位锚定以及双功能基自交联等技术对BC进行功能化调控,构建具有“电子-离子”双导电特征的柔性BC/聚多巴胺复合材料、兼具长效抗菌和生物相容性的BC/PDA/Ag复合材料和双功能基改性BC原位自交联壳聚糖抗菌促愈合功能敷料,并对上述三种功能复合材料进行基本性能表征,研究其在不同生物医学领域的应用。本研究基于BC的特殊三维网络和多羟基分子结构特点,通过对反应体系pH、温度、光照和反应程度等条件的优化,实现对多巴胺自聚合、聚多巴胺（PDA）“共价-非共价”联...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：180 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１细菌纤维素的结构图??
?北京科技大学博士学位论文???等方法。??原位法是将复合增强相加入到细菌纤维素的细菌培养液中，保持增强相??在培养液中的悬浮状态，在细菌分泌合成纤维素的过程中，纤维将增强相包??裹在形成的三维网络中，最后得到复合材料（图２－２）。Ｒｕｋａ等［１（）］通过原位??法合成了细菌纤维素／聚羟基丁酸酯复合材料（ＰＨＢ），聚羟基丁酸酯是一种颗??粒状聚合物，与细菌纤维素复合后，一定程度上降低了细菌纤维素的结晶度，??通过原位法得到了?ＰＨＢ颗粒分散均匀的复合膜。??Ｖ．．；?ｊ％?？??ｊ?Ｉ?＞?｜?丨丨－一…ｔ?？－—＞?ｉＭＨｉ??ｍｄｂ?ｆｅｔ?ＡｄｄＨｋｓｓ?ｏｆ?ＳＣ??图２－２原位法合成细菌纤维素复合材料ｉｎｉ??虽然原位法方法简单，易于操作，但此种方法是在细菌培养液中加入增??强相，不能过分的搅拌，不利于增强相保持稳定存在，在培养过程中增强相??颗粒会发生沉降，从而造成分布不均匀。对最后得到的复合材料的性能造成??不良影响。??基于上述的问题，研究者开发了另一种合成方法，即非原位法。非原位??法是将增强材料分散进细菌纤维素膜的网络结构中，由于纤维素的纤维表面??有大量的羟基，这些增强相颗粒可以与纤维表面的羟基形成氢键，从而起到??稳定增强相的作用，而且这种条件下，可以使用搅拌等条件，保持增强相分??散稳定性，从而得到分散均匀的复合材料（如图２－３）。??ｌ：ｓ－ｉ??國－＿??？Ｃ?ＳＥＭ?ＢＣ－ＭＭＴ?ＳＥＭ?ｉｉｓｗＢＣ??图２－３非原位法合成细菌纤维素复合材料（增强相为ＭＭＴ）??－５?－??
?北京科技大学博士学位论文???等方法。??原位法是将复合增强相加入到细菌纤维素的细菌培养液中，保持增强相??在培养液中的悬浮状态，在细菌分泌合成纤维素的过程中，纤维将增强相包??裹在形成的三维网络中，最后得到复合材料（图２－２）。Ｒｕｋａ等［１（）］通过原位??法合成了细菌纤维素／聚羟基丁酸酯复合材料（ＰＨＢ），聚羟基丁酸酯是一种颗??粒状聚合物，与细菌纤维素复合后，一定程度上降低了细菌纤维素的结晶度，??通过原位法得到了?ＰＨＢ颗粒分散均匀的复合膜。??Ｖ．．；?ｊ％?？??ｊ?Ｉ?＞?｜?丨丨－一…ｔ?？－—＞?ｉＭＨｉ??ｍｄｂ?ｆｅｔ?ＡｄｄＨｋｓｓ?ｏｆ?ＳＣ??图２－２原位法合成细菌纤维素复合材料ｉｎｉ??虽然原位法方法简单，易于操作，但此种方法是在细菌培养液中加入增??强相，不能过分的搅拌，不利于增强相保持稳定存在，在培养过程中增强相??颗粒会发生沉降，从而造成分布不均匀。对最后得到的复合材料的性能造成??不良影响。??基于上述的问题，研究者开发了另一种合成方法，即非原位法。非原位??法是将增强材料分散进细菌纤维素膜的网络结构中，由于纤维素的纤维表面??有大量的羟基，这些增强相颗粒可以与纤维表面的羟基形成氢键，从而起到??稳定增强相的作用，而且这种条件下，可以使用搅拌等条件，保持增强相分??散稳定性，从而得到分散均匀的复合材料（如图２－３）。??ｌ：ｓ－ｉ??國－＿??？Ｃ?ＳＥＭ?ＢＣ－ＭＭＴ?ＳＥＭ?ｉｉｓｗＢＣ??图２－３非原位法合成细菌纤维素复合材料（增强相为ＭＭＴ）??－５?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]TiO2、ZnO和TiO2/ZnO三种氧化物粉体材料的抗菌性能对比[J]. 张崇淼,温银梅,高敏,高倩. 化工进展. 2018(11)
[2]氧化锌型复合抗菌材料抗菌活性研究进展[J]. 麻晓霞,马玉龙. 功能材料. 2018(09)
[3]玻璃载银抗菌材料的Ag+溶出性质及与大肠杆菌作用机理[J]. 王静,王晓燕,水中和,冀志江,赵春艳,刘蕊蕊. 材料导报. 2018(16)
[4]食品抗菌包装研究进展[J]. 施申伟,李婷,东为富. 塑料包装. 2018(04)
[5]常见无机抗菌材料的研究进展[J]. 罗佳露. 广州化工. 2017(16)
[6]具有缓释抗菌功能医用泡沫敷料的制备和性能[J]. 杜婷婷,靳向煜. 东华大学学报(自然科学版). 2017(02)
[7]N-卤胺类高分子与纳米抗菌材料的制备及应用[J]. 李平,董阿力德尔图,孙梓嘉,高歌. 化学进展. 2017(Z2)
[8]抗菌材料研究进展[J]. 刘利,龙必强,周亮,何昌兵,余思江. 科技视界. 2017(07)
[9]无机抗菌剂在抗菌涂料中的研究进展[J]. 崔跃红,关红艳,郭中宝. 中国建材科技. 2017(01)
[10]碳化细菌纤维素的电磁屏蔽效能[J]. 朱佩,代波,任勇,王改花. 功能材料. 2013(16)
硕士论文
[1]载药抗菌创伤敷料的制备与性能研究[D]. 程凤.东华大学 2015
本文编号：3138191
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：180 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１细菌纤维素的结构图??
?北京科技大学博士学位论文???等方法。??原位法是将复合增强相加入到细菌纤维素的细菌培养液中，保持增强相??在培养液中的悬浮状态，在细菌分泌合成纤维素的过程中，纤维将增强相包??裹在形成的三维网络中，最后得到复合材料（图２－２）。Ｒｕｋａ等［１（）］通过原位??法合成了细菌纤维素／聚羟基丁酸酯复合材料（ＰＨＢ），聚羟基丁酸酯是一种颗??粒状聚合物，与细菌纤维素复合后，一定程度上降低了细菌纤维素的结晶度，??通过原位法得到了?ＰＨＢ颗粒分散均匀的复合膜。??Ｖ．．；?ｊ％?？??ｊ?Ｉ?＞?｜?丨丨－一…ｔ?？－—＞?ｉＭＨｉ??ｍｄｂ?ｆｅｔ?ＡｄｄＨｋｓｓ?ｏｆ?ＳＣ??图２－２原位法合成细菌纤维素复合材料ｉｎｉ??虽然原位法方法简单，易于操作，但此种方法是在细菌培养液中加入增??强相，不能过分的搅拌，不利于增强相保持稳定存在，在培养过程中增强相??颗粒会发生沉降，从而造成分布不均匀。对最后得到的复合材料的性能造成??不良影响。??基于上述的问题，研究者开发了另一种合成方法，即非原位法。非原位??法是将增强材料分散进细菌纤维素膜的网络结构中，由于纤维素的纤维表面??有大量的羟基，这些增强相颗粒可以与纤维表面的羟基形成氢键，从而起到??稳定增强相的作用，而且这种条件下，可以使用搅拌等条件，保持增强相分??散稳定性，从而得到分散均匀的复合材料（如图２－３）。??ｌ：ｓ－ｉ??國－＿??？Ｃ?ＳＥＭ?ＢＣ－ＭＭＴ?ＳＥＭ?ｉｉｓｗＢＣ??图２－３非原位法合成细菌纤维素复合材料（增强相为ＭＭＴ）??－５?－??
?北京科技大学博士学位论文???等方法。??原位法是将复合增强相加入到细菌纤维素的细菌培养液中，保持增强相??在培养液中的悬浮状态，在细菌分泌合成纤维素的过程中，纤维将增强相包??裹在形成的三维网络中，最后得到复合材料（图２－２）。Ｒｕｋａ等［１（）］通过原位??法合成了细菌纤维素／聚羟基丁酸酯复合材料（ＰＨＢ），聚羟基丁酸酯是一种颗??粒状聚合物，与细菌纤维素复合后，一定程度上降低了细菌纤维素的结晶度，??通过原位法得到了?ＰＨＢ颗粒分散均匀的复合膜。??Ｖ．．；?ｊ％?？??ｊ?Ｉ?＞?｜?丨丨－一…ｔ?？－—＞?ｉＭＨｉ??ｍｄｂ?ｆｅｔ?ＡｄｄＨｋｓｓ?ｏｆ?ＳＣ??图２－２原位法合成细菌纤维素复合材料ｉｎｉ??虽然原位法方法简单，易于操作，但此种方法是在细菌培养液中加入增??强相，不能过分的搅拌，不利于增强相保持稳定存在，在培养过程中增强相??颗粒会发生沉降，从而造成分布不均匀。对最后得到的复合材料的性能造成??不良影响。??基于上述的问题，研究者开发了另一种合成方法，即非原位法。非原位??法是将增强材料分散进细菌纤维素膜的网络结构中，由于纤维素的纤维表面??有大量的羟基，这些增强相颗粒可以与纤维表面的羟基形成氢键，从而起到??稳定增强相的作用，而且这种条件下，可以使用搅拌等条件，保持增强相分??散稳定性，从而得到分散均匀的复合材料（如图２－３）。??ｌ：ｓ－ｉ??國－＿??？Ｃ?ＳＥＭ?ＢＣ－ＭＭＴ?ＳＥＭ?ｉｉｓｗＢＣ??图２－３非原位法合成细菌纤维素复合材料（增强相为ＭＭＴ）??－５?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]TiO2、ZnO和TiO2/ZnO三种氧化物粉体材料的抗菌性能对比[J]. 张崇淼,温银梅,高敏,高倩. 化工进展. 2018(11)
[2]氧化锌型复合抗菌材料抗菌活性研究进展[J]. 麻晓霞,马玉龙. 功能材料. 2018(09)
[3]玻璃载银抗菌材料的Ag+溶出性质及与大肠杆菌作用机理[J]. 王静,王晓燕,水中和,冀志江,赵春艳,刘蕊蕊. 材料导报. 2018(16)
[4]食品抗菌包装研究进展[J]. 施申伟,李婷,东为富. 塑料包装. 2018(04)
[5]常见无机抗菌材料的研究进展[J]. 罗佳露. 广州化工. 2017(16)
[6]具有缓释抗菌功能医用泡沫敷料的制备和性能[J]. 杜婷婷,靳向煜. 东华大学学报(自然科学版). 2017(02)
[7]N-卤胺类高分子与纳米抗菌材料的制备及应用[J]. 李平,董阿力德尔图,孙梓嘉,高歌. 化学进展. 2017(Z2)
[8]抗菌材料研究进展[J]. 刘利,龙必强,周亮,何昌兵,余思江. 科技视界. 2017(07)
[9]无机抗菌剂在抗菌涂料中的研究进展[J]. 崔跃红,关红艳,郭中宝. 中国建材科技. 2017(01)
[10]碳化细菌纤维素的电磁屏蔽效能[J]. 朱佩,代波,任勇,王改花. 功能材料. 2013(16)
硕士论文
[1]载药抗菌创伤敷料的制备与性能研究[D]. 程凤.东华大学 2015
本文编号：3138191
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3138191.html
