仿昆虫翅微纳结构PDMS膜的制备及血液相容性研究
发布时间：2021-08-17 09:19
血液相容性是抗凝血材料的重要研究内容,是评判一种材料能否应用于人体内的重要指标。材料的成分与表面形貌等因素均能影响血液相容性的优劣。昆虫作为自然界中唯一的无脊椎飞行生物,其翅表面为复杂的三维周期介质,具有较好的疏水性能与自清洁性等,是许多学者的仿生研究对象及复制模板。聚二甲基硅氧烷（PDMS）安全无毒,图形复刻精度高,符合软刻蚀技术对弹性模板材料的要求。本研究选用地熊蜂（Bombus terrestris）、蜻蛉（Ischnura heterosticta）及东亚飞蝗（Locusta migratoria manilensis）三种昆虫翅表面为模板,利用软刻蚀法,通过二次转写法,分别制备了三种具有微粗糙结构的PDMS仿生膜,每种昆虫翅分为2个区域,共6个区域（记为A-F区）。观察昆虫翅及PDMS仿生膜表面微观结构,分析昆虫翅化学成分,测定样品表面对水滴和血液的润湿性,计算其表面自由能,并对仿昆虫翅表面PDMS仿生膜的血液相容性进行了初步评估。结果表明:（1）三种昆虫翅的特征吸收峰主要归属的化学官能团有O-H、N-H、C-H、C-O及双键官能团,由蛋白质、脂类以及几丁质所构成,是天然的疏...
【文章来源】：长春师范大学吉林省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
整体试验方案
10的化学组成和材料表面的几何微观结构共同决定[55]。疏水材料得到了各研究学者的关注，从理论到制备方法都取得了长足的发展，如微机械加工法[56]、等离子体刻蚀法[56]、自组装法[57]、溶胶凝胶法[58]、激光刻蚀法[59]、相分离法[60]、物理或化学气相沉积法[61]、化学刻蚀法[62]、静电纺丝法[63]。其中许多方法需要特殊的加工设备、加工工艺和加工环境，有一定的限制性。还有一种将表面带有微图案的弹性模板作为转移中介仿生制备疏水表面的方式-软刻蚀法。软刻蚀方法等技术制备流程简单，并不需要特殊的加工环境和加工设备，提高了制备高分子材料的效率[65-66]。本章中选用昆虫翅表面微结构作为复制模板，通过软刻蚀法成功将三种昆虫翅结构复刻在高分子材料聚二甲基硅氧烷（PDMS）表面，并通过分析昆虫翅化学成分与微观几何结构，揭示粗糙结构对疏水性能的重要作用。2.2实验材料与方法2.2.1昆虫翅的采集与筛选本研究在12种昆虫标本中选取了3种翅表面具有强疏水性、易复刻、易获取的翅呈半透明的膜质翅昆虫，将3种昆虫翅利用数控超声波清洗器（频率40kHz、20min）清洗表面杂质，压片并干燥，放在洁净干燥环境下备用。地熊蜂（Bombusterrestris）：属昆虫纲、蜜蜂科、熊蜂属的一种蜜蜂，是多种植物主要花粉传播者，其翅具有疏水性及自清洁脱附效应，捕捉于长春师范大学熊蜂繁育基地。图2.1地熊蜂Figure2.1Bombusterrestris
蜻蛉Figure2.2Ischnuraheterosticta
【参考文献】：
期刊论文
[1]仿生超疏水材料及其在文物保护中的应用综述[J]. 曹颐戬,王聪,王丽琴. 材料导报. 2020(03)
[2]TSA协同HCl化学刻蚀铝片构筑低粘附超疏水表面及其稳定性[J]. 刘戈辉,邢敏,于婷,雷西萍. 表面技术. 2019(12)
[3]高熵合金AlFeCoCuTiNbx的体外血液相容性评价[J]. 喻望清,孙宇,焦二龙,肖睿,张兆钰,张雪,崔丹. 口腔医学. 2019(11)
[4]盐酸-激光复合刻蚀+SA修饰制备镁合金表面超疏水结构的耐腐蚀性能[J]. 徐雷秋,万晓峰,董菁,宋德宝,韦科权,梁志鹏. 机械工程材料. 2019(10)
[5]活化部分凝血活酶时间检测石墨烯传感器的研制[J]. 郑安然,张威,郭振,李超,严茹红,周连群. 光学精密工程. 2019(06)
[6]一种基于立构复合及自组装方法构筑的耐受性疏水表面[J]. 吴单,王婷兰,王婧琳,姚远,唐颂超. 应用化学. 2019(06)
[7]仿生超疏水表面的发展及其应用研究进展[J]. 佟威,熊党生. 无机材料学报. 2019(11)
[8]应用Triton-x100加丹参酚酸B制备脱细胞血管支架及其血液相容性研究[J]. 赵亮,李霞飞,李成成,闫欢欢,张其清. 中国生物医学工程学报. 2019(02)
[9]超快激光制备超疏水超亲水表面及超疏水表面机械耐久性[J]. 潘瑞,钟敏霖. 科学通报. 2019(12)
[10]纳米纤维素及其在水凝胶中的研究进展[J]. 杨帆,马建中,鲍艳. 材料导报. 2019(07)
博士论文
[1]光诱导-可逆加成断裂链转移聚合在聚乙烯醇水凝胶上接枝聚合物构建抗生物粘附功能表面及性能研究[D]. 周金生.浙江大学 2019
[2]血管支架材料表面改性及其与血液的界面作用机制[D]. 王军.南昌大学 2018
[3]羟基磷灰石/Ti-13Nb-13Zr生物材料的制备和性能研究[D]. 何远怀.昆明理工大学 2018
[4]表面微观特征对液滴润湿状态及气液界面稳定性的影响[D]. 朱毅.清华大学 2017
[5]超疏水功能界面的制备及应用[D]. 王会杰.中国科学技术大学 2015
[6]新型人工颈椎间盘不同涂层体外生物相容性的实验研究[D]. 李俊辉.北京中医药大学 2014
[7]仿生抗生物黏附表面的设计、制备与性能研究[D]. 刘云鸿.华南理工大学 2013
[8]多孔PLLA/n-HA/PES复合材料的制备、及其生物相容性的实验研究[D]. 刘耕砚.中南大学 2013
[9]蛾翅膀表面疏水性能研究及仿生材料的制备[D]. 王晓俊.吉林大学 2012
[10]聚电解质微胶囊的药物缓释及其血液相容性研究[D]. 彭采宇.浙江大学 2010
硕士论文
[1]铝合金超疏水表面制备及性能研究[D]. 宋彦霞.江苏科技大学 2019
[2]辉光等离子体的生成及人工血管表面改性的研究[D]. 黄烨.北京交通大学 2019
[3]基于昆虫翅表面微观结构的仿生材料制备及其抑菌性研究[D]. 王誉茜.长春师范大学 2018
[4]蜜蜂翅膀表面微颗粒黏附与脱附机理研究[D]. 韩宜伟.吉林大学 2017
[5]TC4钛合金超疏水涂层的制备、耐蚀性和血液相容性研究[D]. 张鹏.南昌航空大学 2016
[6]超疏水纳米氧化锌薄膜的血液相容性研究[D]. 彭思博.南昌航空大学 2016
[7]辐照交联PVA基止血凝胶的制备及其性能研究[D]. 杨欢.武汉理工大学 2016
[8]生物医用水溶材料的体外血液相容性及载药角膜接触镜的研究[D]. 付业云.暨南大学 2015
[9]纳米技术在抗凝血生物材料领域的应用[D]. 侯小妹.南京师范大学 2011
[10]超疏水性表面的制备及血液相容性研究[D]. 郑傲然.江苏大学 2007
本文编号：3347504
【文章来源】：长春师范大学吉林省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
整体试验方案
10的化学组成和材料表面的几何微观结构共同决定[55]。疏水材料得到了各研究学者的关注，从理论到制备方法都取得了长足的发展，如微机械加工法[56]、等离子体刻蚀法[56]、自组装法[57]、溶胶凝胶法[58]、激光刻蚀法[59]、相分离法[60]、物理或化学气相沉积法[61]、化学刻蚀法[62]、静电纺丝法[63]。其中许多方法需要特殊的加工设备、加工工艺和加工环境，有一定的限制性。还有一种将表面带有微图案的弹性模板作为转移中介仿生制备疏水表面的方式-软刻蚀法。软刻蚀方法等技术制备流程简单，并不需要特殊的加工环境和加工设备，提高了制备高分子材料的效率[65-66]。本章中选用昆虫翅表面微结构作为复制模板，通过软刻蚀法成功将三种昆虫翅结构复刻在高分子材料聚二甲基硅氧烷（PDMS）表面，并通过分析昆虫翅化学成分与微观几何结构，揭示粗糙结构对疏水性能的重要作用。2.2实验材料与方法2.2.1昆虫翅的采集与筛选本研究在12种昆虫标本中选取了3种翅表面具有强疏水性、易复刻、易获取的翅呈半透明的膜质翅昆虫，将3种昆虫翅利用数控超声波清洗器（频率40kHz、20min）清洗表面杂质，压片并干燥，放在洁净干燥环境下备用。地熊蜂（Bombusterrestris）：属昆虫纲、蜜蜂科、熊蜂属的一种蜜蜂，是多种植物主要花粉传播者，其翅具有疏水性及自清洁脱附效应，捕捉于长春师范大学熊蜂繁育基地。图2.1地熊蜂Figure2.1Bombusterrestris
蜻蛉Figure2.2Ischnuraheterosticta
【参考文献】：
期刊论文
[1]仿生超疏水材料及其在文物保护中的应用综述[J]. 曹颐戬,王聪,王丽琴. 材料导报. 2020(03)
[2]TSA协同HCl化学刻蚀铝片构筑低粘附超疏水表面及其稳定性[J]. 刘戈辉,邢敏,于婷,雷西萍. 表面技术. 2019(12)
[3]高熵合金AlFeCoCuTiNbx的体外血液相容性评价[J]. 喻望清,孙宇,焦二龙,肖睿,张兆钰,张雪,崔丹. 口腔医学. 2019(11)
[4]盐酸-激光复合刻蚀+SA修饰制备镁合金表面超疏水结构的耐腐蚀性能[J]. 徐雷秋,万晓峰,董菁,宋德宝,韦科权,梁志鹏. 机械工程材料. 2019(10)
[5]活化部分凝血活酶时间检测石墨烯传感器的研制[J]. 郑安然,张威,郭振,李超,严茹红,周连群. 光学精密工程. 2019(06)
[6]一种基于立构复合及自组装方法构筑的耐受性疏水表面[J]. 吴单,王婷兰,王婧琳,姚远,唐颂超. 应用化学. 2019(06)
[7]仿生超疏水表面的发展及其应用研究进展[J]. 佟威,熊党生. 无机材料学报. 2019(11)
[8]应用Triton-x100加丹参酚酸B制备脱细胞血管支架及其血液相容性研究[J]. 赵亮,李霞飞,李成成,闫欢欢,张其清. 中国生物医学工程学报. 2019(02)
[9]超快激光制备超疏水超亲水表面及超疏水表面机械耐久性[J]. 潘瑞,钟敏霖. 科学通报. 2019(12)
[10]纳米纤维素及其在水凝胶中的研究进展[J]. 杨帆,马建中,鲍艳. 材料导报. 2019(07)
博士论文
[1]光诱导-可逆加成断裂链转移聚合在聚乙烯醇水凝胶上接枝聚合物构建抗生物粘附功能表面及性能研究[D]. 周金生.浙江大学 2019
[2]血管支架材料表面改性及其与血液的界面作用机制[D]. 王军.南昌大学 2018
[3]羟基磷灰石/Ti-13Nb-13Zr生物材料的制备和性能研究[D]. 何远怀.昆明理工大学 2018
[4]表面微观特征对液滴润湿状态及气液界面稳定性的影响[D]. 朱毅.清华大学 2017
[5]超疏水功能界面的制备及应用[D]. 王会杰.中国科学技术大学 2015
[6]新型人工颈椎间盘不同涂层体外生物相容性的实验研究[D]. 李俊辉.北京中医药大学 2014
[7]仿生抗生物黏附表面的设计、制备与性能研究[D]. 刘云鸿.华南理工大学 2013
[8]多孔PLLA/n-HA/PES复合材料的制备、及其生物相容性的实验研究[D]. 刘耕砚.中南大学 2013
[9]蛾翅膀表面疏水性能研究及仿生材料的制备[D]. 王晓俊.吉林大学 2012
[10]聚电解质微胶囊的药物缓释及其血液相容性研究[D]. 彭采宇.浙江大学 2010
硕士论文
[1]铝合金超疏水表面制备及性能研究[D]. 宋彦霞.江苏科技大学 2019
[2]辉光等离子体的生成及人工血管表面改性的研究[D]. 黄烨.北京交通大学 2019
[3]基于昆虫翅表面微观结构的仿生材料制备及其抑菌性研究[D]. 王誉茜.长春师范大学 2018
[4]蜜蜂翅膀表面微颗粒黏附与脱附机理研究[D]. 韩宜伟.吉林大学 2017
[5]TC4钛合金超疏水涂层的制备、耐蚀性和血液相容性研究[D]. 张鹏.南昌航空大学 2016
[6]超疏水纳米氧化锌薄膜的血液相容性研究[D]. 彭思博.南昌航空大学 2016
[7]辐照交联PVA基止血凝胶的制备及其性能研究[D]. 杨欢.武汉理工大学 2016
[8]生物医用水溶材料的体外血液相容性及载药角膜接触镜的研究[D]. 付业云.暨南大学 2015
[9]纳米技术在抗凝血生物材料领域的应用[D]. 侯小妹.南京师范大学 2011
[10]超疏水性表面的制备及血液相容性研究[D]. 郑傲然.江苏大学 2007
本文编号：3347504
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