【摘 要】
：
手性超分子水凝胶能够仿生细胞外手性微环境,在组织工程中具有特殊的意义,但其强度和稳定性较低,仍然面临着巨大的挑战.本文将无机羟基磷灰石纳米颗粒(HAP)引人到苯丙氨酸衍生物手性超分子水凝胶(LPF)中以改善其力学性能和生物功能.圆二色光谱和扫描电子显微镜结果显示,HAP掺入后LPF组装手性发生反转.与纯LPF水凝胶相比,杂化水凝胶具有优异的力学性能和长期稳定性.LPF储能模量G\'值仅为452 Pa,在24 h内迅速崩塌;而LPF/HAP水凝胶的G\'提高到3 353 Pa,保持凝胶态时间超过3个
【机 构】
：
上海交通大学材料科学与工程学院,金属基复合材料国家重点实验室,上海200240
论文部分内容阅读
手性超分子水凝胶能够仿生细胞外手性微环境,在组织工程中具有特殊的意义,但其强度和稳定性较低,仍然面临着巨大的挑战.本文将无机羟基磷灰石纳米颗粒(HAP)引人到苯丙氨酸衍生物手性超分子水凝胶(LPF)中以改善其力学性能和生物功能.圆二色光谱和扫描电子显微镜结果显示,HAP掺入后LPF组装手性发生反转.与纯LPF水凝胶相比,杂化水凝胶具有优异的力学性能和长期稳定性.LPF储能模量G\'值仅为452 Pa,在24 h内迅速崩塌;而LPF/HAP水凝胶的G\'提高到3 353 Pa,保持凝胶态时间超过3个月.HAP纳米粒子表面上丰富的Ca2+离子与LPF羧基形成的配位作用是水凝胶强化的关键因素.此外,HAP加入还提高了对细胞的成骨刺激,表现为LPF/HAP基质上成骨细胞碱性磷酸酶(ALP)活性的增加,这不仅因为羟基磷灰石的骨诱导能力,还归因于HAP使纳米纤维的刚度和稳定性明显改善.通过无机纳米颗粒的力学增强和功能化,手性超分子水凝胶在骨组织工程中具有广阔的应用前景.
其他文献
老厂矿床是昌宁-孟连缝合带内唯一大型矿床,本文报道了老厂矿床Ag-Pb-Zn矿体中Ⅰ号矿体群下部块状矿体和上部网脉状矿体的方解石C-O同位素组成,以及Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ三个矿体群内闪锌矿的Zn同位素组成.Ⅰ号矿体群下部块状矿体和上部网脉状矿体方解石δ13CPDB的范围分别为-6.17‰～2.71‰和-2.18‰～3.87‰,δ18OPDB的范围分别为-19.57‰～-17.23‰ 和-22.10‰～-16.21‰;计算获得对应成矿流体的 δ13CCO2为-6.16‰～1.53‰和-2.39‰～6.43‰,δ18O
扬子克拉通西缘在～260Ma发生短期内大规模峨眉山玄武岩溢流喷发.攀西地区发育的镁铁-超镁铁质岩被广泛认为是峨眉山大火成岩省的产物,但在北端松潘-甘孜岩区一直缺乏该类岩石的报道.本文首次报道扬子西缘丹巴水子乡单斜辉石岩的准确年龄,其锆石LA-ICP-MS U-Pb加权平均年龄为260.7±3.3Ma,表明其为峨眉山大火成岩省北端松潘-甘孜岩区镁铁-超镁铁质岩的组成部分.通过与攀枝花钒钛磁铁矿含矿岩体边缘相带苦橄岩和上部相带浅色辉长岩进行锆石微量元素对比显示,水子乡单斜辉石岩具有相近的高氧逸度,其ΔQFM为
SARS-CoV-2病毒株是β属冠状病毒,它包括S、N、E、M4个主要编码蛋白,是造成中国湖北省武汉市爆发重大公共卫生事件的罪魁祸首,目前对该病毒的系统性研究分析并不是很多.运用计算机辅助软件工具来对筛选自NCBI基因文库中的36条来自不同国家地区的SARS-CoV-2病毒株序列进行全序列比对分析,从而找出SARS-CoV-2病毒株可能存在的易变异区域,以及对所有序列的同源性及亲缘性进行分析,找出其传播径途及区域进化特点.通过对不同地区的SARS-CoV-2病毒株序列比对分析发现,SARS-CoV-2病毒
胶东地区金矿巨量金质来源一直是学界争论的焦点,很难找到有说服力的直接证据.在没有其它更有效的直接证明巨量金质来源的情况下,本文通过胶北隆起主要地质体新鲜岩石大量微量元素地球化学数据的变化规律,间接得出中生代壳幔岩浆的混合反应是巨量金质来源的关键,即郭家岭和伟德山两期壳幔岩浆的混合反应和演化可能是巨量金质来源的主要形成机制,同时更是热量供给源,而玲珑花岗岩可能是少量金质的提供者和主要赋矿地质体.胶东地区金矿主要成矿时间(130～105Ma)与郭家岭(130～125Ma)和伟德山(126～108Ma)两期花岗
生物在自然界的演化过程中进化出了许多独特的干湿摩擦、黏附器官来适应其生存环境.研究人员通过对自然界中典型摩擦与黏附现象的研究、认识和总结,提出了相应的仿生界面摩擦、黏附理论与模型,用于指导人工合成型智能摩擦黏附材料与器件.目前,仿生摩擦、黏附材料体系与器件的设计策略主要以表面微结构、界面物理化学相互作用以及机械形变为基础.但是,随着对生物摩擦黏附机理更加深入的了解,多策略耦合的设计理念逐渐成为主要研究方向.在此背景下,围绕表面微结构、界面物理化学修饰改性、机械形变调控的单一设计策略和多种耦合策略4部分,详
自然界在漫长的进化过程中创造了大量具备优异特性的天然材料,为人工材料的设计和制备以及相关学科的发展提供了源源不断的灵感来源.得益于材料科学和微加工制造工艺的飞速发展,受自然界天然材料启发而构建的仿生材料受到科研界的广泛关注并随之蓬勃发展.基于精细的形貌加工和组分设计,仿生材料已经被赋予自适应、自修复、自清洁以及雾收集等实用的功能.迄今为止,这些性能优越的仿生材料已经在医学、航空航天、生物医学以及日常生活等领域中展现出了良好的应用潜力.尤其是将功能性仿生材料作为生物支架材料进行细胞培养后并进一步集成到微流控
对液滴在界面上动态行为的研究是化学和材料领域的一个重要方向,许多先进的表面和界面技术,比如集水、防覆冰、防雾、微流体控制和传热等,均属于这一范畴.通过模仿自然界中具有特殊微纳米结构和特定化学组成的生物表面,设计并构筑相应具有特殊浸润性的仿生界面,对仿生界面材料的技术应用起到了良好的先导与示范作用.本文结合本课题组的研究工作,以自然界中具有特殊微纳米结构和梯度特征的生物表面为出发点,分别从仿生多微纳米梯度界面的雾滴传输聚集调控、低温憎水/防覆冰动态调控、微液滴驱动调控3个方面,综述了近年来仿生多微纳米梯度界
类液体表面是接枝了高度柔性分子刷从而表现出类液体特性的表面.典型的类液体表面一般通过在平坦固体表面上共价接枝具有极低玻璃化转变温度的聚合物分子刷(其玻璃化转变温度一般在零下100℃以下)制备而成.由于所接枝分子链具有类似流体的高度动态特性,能自由旋转与运动,各种极性或非极性液体在这类被称为“类液体”或“准液体”的表面上粘附力低,易滑落,表现出极低的接触角滞后.传统上,对这类表面的研究主要限于简单的疏水及疏油应用.最近几年,国内外课题组相继报道了关于类液体表面的一些非常独特的界面物理化学特性;对其功能和应用
在存在一定过冷度或蒸汽过饱和度的条件下,水蒸汽可在固体表面凝结成核.随着过冷度增大,液滴成核半径将随之减小,冷凝液滴的生长融合将无法避免地发生在超疏水表面不可或缺的微/纳米结构内.若液滴不能及时排出,则会滞留在表面结构内并挤出空气,形成局部浸润,导致材料表面的超疏水性能下降或失效,甚至引起泛洪.本文首先总结了表面因冷凝诱导超疏水性失效的机制,并分析了解决该问题存在的难点.随后对近年来通过微/纳结构优化、提高成核空间选择性和外部能量输入3类方法提升表面抗冷凝失效性能的研究进展进行了总结.尽管上述方法使表面的
有效地收集空气中的雾气是缓解缺水危机的一种方法.近年来,可雾水收集的仿生超浸润材料受到了广泛的关注.通过进一步研究雾水收集过程中的液滴动态运输行为,为设计并构筑多功能仿生超浸润材料提供指导.本综述详细地总结了自然界典型的雾水收集现象,并对液滴在不同润湿性材料表面的动态运输行为进行了分类.从单一仿生到多重仿生出发,系统介绍了近年来仿生超浸润材料在雾水收集应用中的研究进展及雾水收集效果.最后,针对可高效雾水收集的仿生超浸润材料的研究发展进行了展望.