仿昆蟲翅微納結(jié)構(gòu)PDMS膜的制備及血液相容性研究
發(fā)布時間:2021-08-17 09:19
血液相容性是抗凝血材料的重要研究內(nèi)容,是評判一種材料能否應(yīng)用于人體內(nèi)的重要指標(biāo)。材料的成分與表面形貌等因素均能影響血液相容性的優(yōu)劣。昆蟲作為自然界中唯一的無脊椎飛行生物,其翅表面為復(fù)雜的三維周期介質(zhì),具有較好的疏水性能與自清潔性等,是許多學(xué)者的仿生研究對象及復(fù)制模板。聚二甲基硅氧烷(PDMS)安全無毒,圖形復(fù)刻精度高,符合軟刻蝕技術(shù)對彈性模板材料的要求。本研究選用地熊蜂(Bombus terrestris)、蜻蛉(Ischnura heterosticta)及東亞飛蝗(Locusta migratoria manilensis)三種昆蟲翅表面為模板,利用軟刻蝕法,通過二次轉(zhuǎn)寫法,分別制備了三種具有微粗糙結(jié)構(gòu)的PDMS仿生膜,每種昆蟲翅分為2個區(qū)域,共6個區(qū)域(記為A-F區(qū))。觀察昆蟲翅及PDMS仿生膜表面微觀結(jié)構(gòu),分析昆蟲翅化學(xué)成分,測定樣品表面對水滴和血液的潤濕性,計算其表面自由能,并對仿昆蟲翅表面PDMS仿生膜的血液相容性進(jìn)行了初步評估。結(jié)果表明:(1)三種昆蟲翅的特征吸收峰主要歸屬的化學(xué)官能團(tuán)有O-H、N-H、C-H、C-O及雙鍵官能團(tuán),由蛋白質(zhì)、脂類以及幾丁質(zhì)所構(gòu)成,是天然的疏...
【文章來源】:長春師范大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
整體試驗方案
10的化學(xué)組成和材料表面的幾何微觀結(jié)構(gòu)共同決定[55]。疏水材料得到了各研究學(xué)者的關(guān)注,從理論到制備方法都取得了長足的發(fā)展,如微機(jī)械加工法[56]、等離子體刻蝕法[56]、自組裝法[57]、溶膠凝膠法[58]、激光刻蝕法[59]、相分離法[60]、物理或化學(xué)氣相沉積法[61]、化學(xué)刻蝕法[62]、靜電紡絲法[63]。其中許多方法需要特殊的加工設(shè)備、加工工藝和加工環(huán)境,有一定的限制性。還有一種將表面帶有微圖案的彈性模板作為轉(zhuǎn)移中介仿生制備疏水表面的方式-軟刻蝕法。軟刻蝕方法等技術(shù)制備流程簡單,并不需要特殊的加工環(huán)境和加工設(shè)備,提高了制備高分子材料的效率[65-66]。本章中選用昆蟲翅表面微結(jié)構(gòu)作為復(fù)制模板,通過軟刻蝕法成功將三種昆蟲翅結(jié)構(gòu)復(fù)刻在高分子材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面,并通過分析昆蟲翅化學(xué)成分與微觀幾何結(jié)構(gòu),揭示粗糙結(jié)構(gòu)對疏水性能的重要作用。2.2實驗材料與方法2.2.1昆蟲翅的采集與篩選本研究在12種昆蟲標(biāo)本中選取了3種翅表面具有強(qiáng)疏水性、易復(fù)刻、易獲取的翅呈半透明的膜質(zhì)翅昆蟲,將3種昆蟲翅利用數(shù)控超聲波清洗器(頻率40kHz、20min)清洗表面雜質(zhì),壓片并干燥,放在潔凈干燥環(huán)境下備用。地熊蜂(Bombusterrestris):屬昆蟲綱、蜜蜂科、熊蜂屬的一種蜜蜂,是多種植物主要花粉傳播者,其翅具有疏水性及自清潔脫附效應(yīng),捕捉于長春師范大學(xué)熊蜂繁育基地。圖2.1地熊蜂Figure2.1Bombusterrestris
蜻蛉Figure2.2Ischnuraheterosticta
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]仿生超疏水材料及其在文物保護(hù)中的應(yīng)用綜述[J]. 曹頤戩,王聰,王麗琴. 材料導(dǎo)報. 2020(03)
[2]TSA協(xié)同HCl化學(xué)刻蝕鋁片構(gòu)筑低粘附超疏水表面及其穩(wěn)定性[J]. 劉戈輝,邢敏,于婷,雷西萍. 表面技術(shù). 2019(12)
[3]高熵合金AlFeCoCuTiNbx的體外血液相容性評價[J]. 喻望清,孫宇,焦二龍,肖睿,張兆鈺,張雪,崔丹. 口腔醫(yī)學(xué). 2019(11)
[4]鹽酸-激光復(fù)合刻蝕+SA修飾制備鎂合金表面超疏水結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性能[J]. 徐雷秋,萬曉峰,董菁,宋德寶,韋科權(quán),梁志鵬. 機(jī)械工程材料. 2019(10)
[5]活化部分凝血活酶時間檢測石墨烯傳感器的研制[J]. 鄭安然,張威,郭振,李超,嚴(yán)茹紅,周連群. 光學(xué)精密工程. 2019(06)
[6]一種基于立構(gòu)復(fù)合及自組裝方法構(gòu)筑的耐受性疏水表面[J]. 吳單,王婷蘭,王婧琳,姚遠(yuǎn),唐頌超. 應(yīng)用化學(xué). 2019(06)
[7]仿生超疏水表面的發(fā)展及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 佟威,熊黨生. 無機(jī)材料學(xué)報. 2019(11)
[8]應(yīng)用Triton-x100加丹參酚酸B制備脫細(xì)胞血管支架及其血液相容性研究[J]. 趙亮,李霞飛,李成成,閆歡歡,張其清. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報. 2019(02)
[9]超快激光制備超疏水超親水表面及超疏水表面機(jī)械耐久性[J]. 潘瑞,鐘敏霖. 科學(xué)通報. 2019(12)
[10]納米纖維素及其在水凝膠中的研究進(jìn)展[J]. 楊帆,馬建中,鮑艷. 材料導(dǎo)報. 2019(07)
博士論文
[1]光誘導(dǎo)-可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合在聚乙烯醇水凝膠上接枝聚合物構(gòu)建抗生物粘附功能表面及性能研究[D]. 周金生.浙江大學(xué) 2019
[2]血管支架材料表面改性及其與血液的界面作用機(jī)制[D]. 王軍.南昌大學(xué) 2018
[3]羥基磷灰石/Ti-13Nb-13Zr生物材料的制備和性能研究[D]. 何遠(yuǎn)懷.昆明理工大學(xué) 2018
[4]表面微觀特征對液滴潤濕狀態(tài)及氣液界面穩(wěn)定性的影響[D]. 朱毅.清華大學(xué) 2017
[5]超疏水功能界面的制備及應(yīng)用[D]. 王會杰.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[6]新型人工頸椎間盤不同涂層體外生物相容性的實驗研究[D]. 李俊輝.北京中醫(yī)藥大學(xué) 2014
[7]仿生抗生物黏附表面的設(shè)計、制備與性能研究[D]. 劉云鴻.華南理工大學(xué) 2013
[8]多孔PLLA/n-HA/PES復(fù)合材料的制備、及其生物相容性的實驗研究[D]. 劉耕硯.中南大學(xué) 2013
[9]蛾翅膀表面疏水性能研究及仿生材料的制備[D]. 王曉俊.吉林大學(xué) 2012
[10]聚電解質(zhì)微膠囊的藥物緩釋及其血液相容性研究[D]. 彭采宇.浙江大學(xué) 2010
碩士論文
[1]鋁合金超疏水表面制備及性能研究[D]. 宋彥霞.江蘇科技大學(xué) 2019
[2]輝光等離子體的生成及人工血管表面改性的研究[D]. 黃燁.北京交通大學(xué) 2019
[3]基于昆蟲翅表面微觀結(jié)構(gòu)的仿生材料制備及其抑菌性研究[D]. 王譽(yù)茜.長春師范大學(xué) 2018
[4]蜜蜂翅膀表面微顆粒黏附與脫附機(jī)理研究[D]. 韓宜偉.吉林大學(xué) 2017
[5]TC4鈦合金超疏水涂層的制備、耐蝕性和血液相容性研究[D]. 張鵬.南昌航空大學(xué) 2016
[6]超疏水納米氧化鋅薄膜的血液相容性研究[D]. 彭思博.南昌航空大學(xué) 2016
[7]輻照交聯(lián)PVA基止血凝膠的制備及其性能研究[D]. 楊歡.武漢理工大學(xué) 2016
[8]生物醫(yī)用水溶材料的體外血液相容性及載藥角膜接觸鏡的研究[D]. 付業(yè)云.暨南大學(xué) 2015
[9]納米技術(shù)在抗凝血生物材料領(lǐng)域的應(yīng)用[D]. 侯小妹.南京師范大學(xué) 2011
[10]超疏水性表面的制備及血液相容性研究[D]. 鄭傲然.江蘇大學(xué) 2007
本文編號:3347504
【文章來源】:長春師范大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
整體試驗方案
10的化學(xué)組成和材料表面的幾何微觀結(jié)構(gòu)共同決定[55]。疏水材料得到了各研究學(xué)者的關(guān)注,從理論到制備方法都取得了長足的發(fā)展,如微機(jī)械加工法[56]、等離子體刻蝕法[56]、自組裝法[57]、溶膠凝膠法[58]、激光刻蝕法[59]、相分離法[60]、物理或化學(xué)氣相沉積法[61]、化學(xué)刻蝕法[62]、靜電紡絲法[63]。其中許多方法需要特殊的加工設(shè)備、加工工藝和加工環(huán)境,有一定的限制性。還有一種將表面帶有微圖案的彈性模板作為轉(zhuǎn)移中介仿生制備疏水表面的方式-軟刻蝕法。軟刻蝕方法等技術(shù)制備流程簡單,并不需要特殊的加工環(huán)境和加工設(shè)備,提高了制備高分子材料的效率[65-66]。本章中選用昆蟲翅表面微結(jié)構(gòu)作為復(fù)制模板,通過軟刻蝕法成功將三種昆蟲翅結(jié)構(gòu)復(fù)刻在高分子材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面,并通過分析昆蟲翅化學(xué)成分與微觀幾何結(jié)構(gòu),揭示粗糙結(jié)構(gòu)對疏水性能的重要作用。2.2實驗材料與方法2.2.1昆蟲翅的采集與篩選本研究在12種昆蟲標(biāo)本中選取了3種翅表面具有強(qiáng)疏水性、易復(fù)刻、易獲取的翅呈半透明的膜質(zhì)翅昆蟲,將3種昆蟲翅利用數(shù)控超聲波清洗器(頻率40kHz、20min)清洗表面雜質(zhì),壓片并干燥,放在潔凈干燥環(huán)境下備用。地熊蜂(Bombusterrestris):屬昆蟲綱、蜜蜂科、熊蜂屬的一種蜜蜂,是多種植物主要花粉傳播者,其翅具有疏水性及自清潔脫附效應(yīng),捕捉于長春師范大學(xué)熊蜂繁育基地。圖2.1地熊蜂Figure2.1Bombusterrestris
蜻蛉Figure2.2Ischnuraheterosticta
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]仿生超疏水材料及其在文物保護(hù)中的應(yīng)用綜述[J]. 曹頤戩,王聰,王麗琴. 材料導(dǎo)報. 2020(03)
[2]TSA協(xié)同HCl化學(xué)刻蝕鋁片構(gòu)筑低粘附超疏水表面及其穩(wěn)定性[J]. 劉戈輝,邢敏,于婷,雷西萍. 表面技術(shù). 2019(12)
[3]高熵合金AlFeCoCuTiNbx的體外血液相容性評價[J]. 喻望清,孫宇,焦二龍,肖睿,張兆鈺,張雪,崔丹. 口腔醫(yī)學(xué). 2019(11)
[4]鹽酸-激光復(fù)合刻蝕+SA修飾制備鎂合金表面超疏水結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性能[J]. 徐雷秋,萬曉峰,董菁,宋德寶,韋科權(quán),梁志鵬. 機(jī)械工程材料. 2019(10)
[5]活化部分凝血活酶時間檢測石墨烯傳感器的研制[J]. 鄭安然,張威,郭振,李超,嚴(yán)茹紅,周連群. 光學(xué)精密工程. 2019(06)
[6]一種基于立構(gòu)復(fù)合及自組裝方法構(gòu)筑的耐受性疏水表面[J]. 吳單,王婷蘭,王婧琳,姚遠(yuǎn),唐頌超. 應(yīng)用化學(xué). 2019(06)
[7]仿生超疏水表面的發(fā)展及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 佟威,熊黨生. 無機(jī)材料學(xué)報. 2019(11)
[8]應(yīng)用Triton-x100加丹參酚酸B制備脫細(xì)胞血管支架及其血液相容性研究[J]. 趙亮,李霞飛,李成成,閆歡歡,張其清. 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報. 2019(02)
[9]超快激光制備超疏水超親水表面及超疏水表面機(jī)械耐久性[J]. 潘瑞,鐘敏霖. 科學(xué)通報. 2019(12)
[10]納米纖維素及其在水凝膠中的研究進(jìn)展[J]. 楊帆,馬建中,鮑艷. 材料導(dǎo)報. 2019(07)
博士論文
[1]光誘導(dǎo)-可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合在聚乙烯醇水凝膠上接枝聚合物構(gòu)建抗生物粘附功能表面及性能研究[D]. 周金生.浙江大學(xué) 2019
[2]血管支架材料表面改性及其與血液的界面作用機(jī)制[D]. 王軍.南昌大學(xué) 2018
[3]羥基磷灰石/Ti-13Nb-13Zr生物材料的制備和性能研究[D]. 何遠(yuǎn)懷.昆明理工大學(xué) 2018
[4]表面微觀特征對液滴潤濕狀態(tài)及氣液界面穩(wěn)定性的影響[D]. 朱毅.清華大學(xué) 2017
[5]超疏水功能界面的制備及應(yīng)用[D]. 王會杰.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[6]新型人工頸椎間盤不同涂層體外生物相容性的實驗研究[D]. 李俊輝.北京中醫(yī)藥大學(xué) 2014
[7]仿生抗生物黏附表面的設(shè)計、制備與性能研究[D]. 劉云鴻.華南理工大學(xué) 2013
[8]多孔PLLA/n-HA/PES復(fù)合材料的制備、及其生物相容性的實驗研究[D]. 劉耕硯.中南大學(xué) 2013
[9]蛾翅膀表面疏水性能研究及仿生材料的制備[D]. 王曉俊.吉林大學(xué) 2012
[10]聚電解質(zhì)微膠囊的藥物緩釋及其血液相容性研究[D]. 彭采宇.浙江大學(xué) 2010
碩士論文
[1]鋁合金超疏水表面制備及性能研究[D]. 宋彥霞.江蘇科技大學(xué) 2019
[2]輝光等離子體的生成及人工血管表面改性的研究[D]. 黃燁.北京交通大學(xué) 2019
[3]基于昆蟲翅表面微觀結(jié)構(gòu)的仿生材料制備及其抑菌性研究[D]. 王譽(yù)茜.長春師范大學(xué) 2018
[4]蜜蜂翅膀表面微顆粒黏附與脫附機(jī)理研究[D]. 韓宜偉.吉林大學(xué) 2017
[5]TC4鈦合金超疏水涂層的制備、耐蝕性和血液相容性研究[D]. 張鵬.南昌航空大學(xué) 2016
[6]超疏水納米氧化鋅薄膜的血液相容性研究[D]. 彭思博.南昌航空大學(xué) 2016
[7]輻照交聯(lián)PVA基止血凝膠的制備及其性能研究[D]. 楊歡.武漢理工大學(xué) 2016
[8]生物醫(yī)用水溶材料的體外血液相容性及載藥角膜接觸鏡的研究[D]. 付業(yè)云.暨南大學(xué) 2015
[9]納米技術(shù)在抗凝血生物材料領(lǐng)域的應(yīng)用[D]. 侯小妹.南京師范大學(xué) 2011
[10]超疏水性表面的制備及血液相容性研究[D]. 鄭傲然.江蘇大學(xué) 2007
本文編號:3347504
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