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大连新型微米纤维生物材料研究取得新进展
2014-04-30 15:17:56
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秦建华研究员领导的研究团队(1807组)在利用微流控技术仿生合成功能化微米纤维生物材料方面取得新进展,研究成果以封面文章最新发表在Advanced Materials (2014, 26, 2494–2499 )上。
自然界中的竹子形态结构坚韧挺拔,错落有致,称谓“梅兰竹菊”四君子之一。该研究工作巧妙利用液滴微流控技术和湿法纺丝原理,首次仿生设计制备出一种具有纤维-微球间隔有序排列,呈现精致“竹子”样形态的新型仿生混合纤维材料,并探索其生物功能的潜在应用。该工作所制备的纤维材料直径约 100-200um,长度可达几十米,它以具有生物相容性的天然水凝胶作为“竹杆”,内部有序排列的球形材料经脱水而形成“竹节”,其中球形结构材料可以是高分子聚合物、微液滴、甚至是具有生物活性的细胞微球。该制备方法的显著特点是,球形材料在微纤维内部排列可通过数字化微流控系统进行可控编码,并赋予这种纤维材料极其灵活的生物功能特性。这种新型混合微米纤维材料可作为多种类型细胞和生物分子的功能载体,其材料表面和内部都可负载不同类型细胞,不仅可作为干细胞大规模培养扩增的反应器,还可作为一种过渡性的空间支架材料形成三维组织或用于移植治疗,在组织工程和再生医学等领域具有重要的应用前景。
近两年,我所微流控芯片研究组开展了一系列基于微流控芯片与纳米生物集成技术的新型生物材料合成、生物界面仿生及其生物医学应用研究,取得了显著进展。部分成果分别发表在Biomaterials。
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化学词典告诉你四羟基合铜酸钠的制备方法及用途。四羟基合铜酸钠是将氢氧化铜或者氧化铜溶解于氢氧化钠浓溶液可以得到蓝色透明溶液。该溶液不稳定,久置或加热易生成黑色的氧化铜沉淀。 四羟基合铜酸钠的制备方法氢氧化铜溶解于高浓度的氢氧化钠溶液即可直接得到该溶液;另有的常用方法是硫酸铜溶液中加过量氢氧化钠;此外还可以直接将氧化铜投入高浓度氢氧化钠溶液,常温下反应数小时后静置即可得到透明的深蓝色溶液,溶液呈强碱性。此外建议制得该溶液后不要用滤纸过滤,滤纸可能导致蓝色的氢氧化铜析出。静置沉降后抽取上层透明溶液即可。为使溶液更稳定,可补加碱增强溶液的碱性。相关反应式:Cu(OH)2+2NaOH====>Na2[Cu(OH)4];2NaOH+CuO+H2O====>Na2[Cu(OH)4]四羟基合铜酸钠的用途可用于检验还原性糖。将配置好的四羟基合铜酸钠溶液加入还原性糖如葡萄糖溶液中,直接加热至沸腾或用沸水浴持续加热一段时间,会出现砖红色沉淀氧化亚铜。相关反应式:2Na2[Cu(OH)4]+R-CHO====>R-COONa+Cu2O+3H2O+3NaOH;或简写为:2Cu(OH)2+R-CHO====>R-COOH+Cu2O+2H2O此外注意,四羟基合铜酸钠溶液与斐林试剂和班氏试剂的成分不尽相同,但检测还原性糖的基本原理相同,都是利用了二价态铜的氧化性,反应中其本身被还原为一价态铜并以氧化亚铜形式沉淀出来。

化学词典告诉你相转移催化剂的种类及催化原理。相转移催化剂是可以帮助反应物从一相转移到能够发生反应的另一相当中,从而加快异相系统反应速率的一类催化剂。一般存在相转移催化的反应,都存在水溶液和有机溶剂两相,离子型反应物往往可溶于水相,不溶于有机相,而有机底物则可溶于有机溶剂之中。 相转移催化剂的种类1、聚醚链状聚乙二醇:H(OCH2CH2)nOH链状聚乙二醇二烷基醚:R(OCH2CH2)nOR2、环状冠醚类:18冠6、15冠5、环糊精等。3、季铵盐:常用的季铵盐相转移催化剂是苄基三乙基氯化铵(TEBA)、四丁基溴化铵(TBAB)、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵等。4、叔胺:R4NX,吡啶,三丁胺等。5、季铵碱(其碱性与氢氧化钠相近)易溶于水,强吸湿性。6、季膦盐相转移催化剂原理相转移催化反应一般属于两相反应,反应过程主要包括反应物从一相向另外一相的转移以及被转移物质与待转移物质发生化学反应。至今为止发展了多种不同的催化反应机理:1.萃取机理1971年,Starks就液-液相SN2亲核取代反应提出了著名的催化循环原理,奠定了相转移催化反应的理论基础。以鎓盐相转移催化剂为例。鎓盐在水相及有机相均有一定的溶解度,按照溶解性不同分为以下两种循环模型:PTC在两相中分配,此时相转移是鎓盐把Y-从水相输送到有机相,然后鎓盐阳离子又把X-输送到水相模型二中的相转移催化剂阳离子交换发生在界面上,PTC的作用是以离子对的形式反复萃取阴离子Y-进入有机相,不需要催化剂阳离子在两相中的转移2.界面机理3.其他类型三相相转移催化杂多酸相转移催化离子液体相转移催化

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