【文献与实验汇报】2020年7月18日-组内动态-仿生智能材料研究组  
【文献与实验汇报】2020年7月18日 组内汇报
hanxiao 2020-7-18 9929

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  • lvll 2020-7-18
    引用 1
    论文题目:Chiral AuCuAu Heterogeneous Nanorods with Tailored Optical Activity
    作者:Ma wei + Xu chuanlai,单位:江南大学
    链接:doi.org/10.1002/adfm.202000670
    研究内容:首先制备金纳米棒(CTAB+HAuCl4),在十六烷基胺的辅助下,在金纳米棒的一侧修饰Cu,形成Cu-Au纳米棒。在二肽(半胱氨酸-苯丙氨酸二肽)配体的辅助下,在Cu-Au纳米棒分散液中引入HAuCl4后,会引起金在Cu上的生长,形成Au-Cu-Au复合纳米棒。根据半胱氨酸-苯丙氨酸二肽L-型或D-型的不同,形成的Au-Cu-Au复合纳米棒具有不同的手性,在400-1000 nm波长范围内显示出较强的圆二色性。通过调节初始金纳米棒的长径比、Cu的生长程度、后期加入Au的量,可调节Au-Cu-Au复合纳米棒的各向异性因子。在圆偏振光的激发下,Au-Cu-Au复合纳米棒促进产生活性氧(1O2,是金纳米棒产生活性氧效率的22.31倍),借助Au-Cu-Au复合纳米棒良好的生物相容性,复合纳米棒显示光激发治疗癌症的应用价值。
    论文题目:Photo-cross-linkable, insulating silk fibroin for bioelectronics with enhanced cell affinity
    链接:www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2003696117
    作者:Brian P. Timko,单位:Tufts University
    主要内容:研究高细胞黏附性、可光交联的蚕丝蛋白功能材料在绝缘生物电子材料领域的应用。
    利用蚕丝蛋白分子主链上的-OH与甲基丙烯酸异氰基乙酯(isocyanatoethyl methacrylate)的接枝反应,形成甲基丙烯酸酯修饰的蚕丝蛋白。在紫外光的照射下,产生交联,制备可图案化的蚕丝蛋白材料。其中,图案可通过mask或其他设计方法获得。图案化蚕丝膜材料的厚度可通过初始浓度、旋涂速度控制。以PBS缓冲液作为体系溶液模拟人体生理环境,利用三电极测试系统,测试蚕丝膜材料的阻抗,表明蚕丝膜材料具有良好的绝缘性,例如可将蚕丝膜作为绝缘层贴附在金电极上,检测hela心脏肌肉细胞的收缩振动。
    相较于商用的可光交联、图案化、绝缘生物电子材料(SU8),蚕丝膜显示了良好的细胞粘附性和生物相容性,通过接触角测试,表明其较好的亲水性(接触角48°,而商用SU8材料接触角89°)。除细胞粘附性方面所具备的优势外,蚕丝膜材料展现了优异的机械强度(弹性模量~15.6 GPa,远高于商用SU8材料弹性模量3.0-4.4 GPa,蚕丝膜断裂强度100 MPa,为SU8材料的3倍)。
    此外,蚕丝膜的诸多性质可进行精准调控。例如,改变提取蚕丝蛋白的过程,可调控蚕丝蛋白分子量分布,进而调控其它性质。可通过改变用于紫外交联的单体种类获得不同性质的复合膜。此外,也可调节光引发剂浓度对蚕丝膜材料的紫外引发聚合过程调控。
    论文题目:Stretchable and Heat-Resistant Protein-Based Electronic Skin for Human Thermoregulation
    作者:刘向阳,单位:厦门大学+新加坡国立大学
    链接:https://doi.org/10.1002/adfm.201910547.
    研究内容:
    实验过程:a. NaHCO3脱胶、LiBr溶解,透析离心的方法获得蚕丝蛋白溶液。与聚氨酯PU混合,在37℃下通过casting成膜的方法获得蚕丝/PU复合膜,作为基底材料。b.通过静电纺丝获得PVA纳米纤维,在PVA纳米纤维表面溅涂Ag或Pt层,获得Ag/PVA或Pt/PVA导电复合纳米纤维。c.通过喷墨打印(银纳米线作为导电和电热材料)的方法,在蚕丝/PU基底膜材料上打印电极导电图案。铂纳米线作为传感材料,涂敷在蚕丝/PU膜的另一侧,检测银纳米纤维的电热效 果、温度变化。
    作为可加热型柔性电子皮肤,蚕丝/PU复合膜具有以下优势:良好的生物相容性、高透光率(400-2000 nm波长范围,透光率> 90%)、良好的柔韧性(断裂伸长率>160%)、高温稳定性(稳定温度>160 ℃)、弯折稳定性(在折叠次数>1000次时,电阻变化<2.5 %)、水浸泡稳定性(浸泡时间>60天,电阻维持在10-12Ω/sq)。系统研究了电压变化0.5-4.5 V时复合膜的电热效果、长时间循环稳定性、形变稳定性。此外,铂纳米纤维层可作为温度传感器,利用外界温度变化时产生的电阻变化监测人体或环境温度变化情况,具有较高的温度灵敏性、可靠性和快速响应速度(< 2 s)。
  • lvll 2020-7-18
    引用 2


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