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聚吡咯的制备及其在血管组织工程中的研究
聚吡咯(ploypyrrole, PPy)是一种具有广泛应用前景的导电高分子材料.本文从PPy的制备、特性和在血管组织工程中的应用等角度出发,详细介绍了掺杂剂、添加剂、电解液、温度、pH值、氧化剂等因素对PPy材料制备和特性的影响,以及PPy在血管组织工程中的研究现状.
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大鼠坐骨神经缺损聚吡咯膜植入试验
了解大鼠神经组织对长期埋入其中的聚吡咯膜的生物学反应,同时观察聚吡咯涂层的硅胶管作为桥接物,修复周围神经缺损的可能性.在硅胶管内壁用电化学方法合成聚吡咯膜管涂层,并以桥接方法修复大鼠的坐骨神经缺损10mm.术后24周,对再生组织进行电生理学测试、组织形态学观察和计量学统计.在聚吡咯膜长期植入缺损神经期间,实验动物仅出现轻微炎症反应;聚吡咯膜管中可见到再生神经;聚吡咯膜管内再生的神经在电生理学、组织形态学及计量学方面的结果均略优于单纯的硅胶管桥接组.实验表明在体内周围神经组织对长期埋入的聚吡咯未产生不良反应.
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氨茶碱分子印迹电化学传感器的研制及应用
目的：建立一种可用于早产儿氨茶碱血液浓度的检测方法。方法以氨茶碱为模板分子，吡咯为功能单体，在0．2 mol／L的HAc-NaAc缓冲液（pH 4．0）中，通过电聚合方法在玻碳电极表面聚合形成氨茶碱分子印迹传感膜；利用三维激光扫描显微镜、差分脉冲伏安法（ DPV）和电化学交流阻抗法（ EIS）对分子印迹传感膜的表面形貌及性能进行表征；在5 mmol／L K3[Fe（CN）6]－0．1 mol／L KCl溶液中，采用方波伏安法（SWV）考察了分子印迹膜的聚合扫描圈数和孵育时间对传感器响应的影响。结果在优化实验参数下，传感器SWV峰电流差值与氨茶碱的浓度负对数在1×10－7～1×10－3mol／L范围呈现良好的线性关系，检出限为0．5×10－8mol／L（S／N＝3），加标回收率为92．2％～101．4％；构建的氨茶碱分子印迹电化学传感器具有良好的选择性、稳定性和重现性。结论所构建的氨茶碱分子印迹电化学传感器有望用于临床上早产儿血液氨茶碱分子浓度的快速及准确检测。
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烟酰胺在玻碳及聚吡咯修饰电极上的电化学行为
目的:研究烟酰胺在玻碳电极及聚吡咯电极上的电化学行为,有助于了解其在人体内的代谢情况.方法:在不同酸度的支持电解质溶液中,分别研究了烟酰胺在玻碳电极和聚吡咯修饰电极上的电化学信息,测试了不同电位范围内烟酰胺的循环伏安电化学信号和电化学反应产物的红外、紫外光谱.结果:在玻碳电极表面,烟酰胺可被分两步电化学还原为二氢吡啶和四氢吡啶结构.四氢吡啶结构的电化学还原产物有电活性,可被分步氧化为环内共轭双键结构和烟酰胺.结论:支持电解质的酸度对氧化还原峰的电流影响较大;聚吡咯(PPy)膜对烟酰胺的还原反应有电化学催化作用.提出了烟酰胺电化学反应的机理.
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人脐带间充质干细胞于不同通电情况下在聚吡咯上生长情况的形态
目的 观察人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cell,hUC-MSC)与聚吡略共培养后,在不同通电条件下形态学变化.方法 体外分离培养hUC-MSC并进行鉴定.循环伏安法制备聚吡咯( polypyrrole,PPy)薄膜.选择第3～6代的hUC-MSC与pPy共培养,分别采用控制电压和控制电流的方法对细胞进行刺激,利用电镜及光镜观察细胞形态学变化.不通电组作为阴性对照.结果 电刺激对细胞贴附、形态有较大影响,不同形式的电刺激对细胞形态影响的比较类似.结论 电刺激结合生物导电材料对细胞的贴附和形态可造成显著改变,可作为调控细胞生长的手段之一,需要进一步研究其控制条件.
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电活性导电聚合物组织工程支架材料研究进展
由于具有电活性,导电聚合物在神经和心肌等电刺激响应性细胞的培养及相关电活性组织工程支架的研究中具有潜在的应用前景,而通过键合氨基酸基团或与天然蛋白共混可以提高其生物相容性.本文主要综述两种典型的导电聚合物-聚吡咯和聚苯胺(PANi)在组织工程支架方面的研究进展,并特别阐述短肽与PANi的共价键合和电纺PANi/明胶共混纳米纤维的研究.
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载和厚朴酚介孔二氧化硅包覆聚吡咯纳米粒的制备研究
目的 制备载和厚朴酚(HK)介孔二氧化硅(MSN)包覆聚吡咯纳米粒(PPy@MSN-HK),考察其体外释放特性.方法 首先制备聚吡咯纳米粒,然后在其表面包裹MSN壳层,再吸附HK,即得PPy@MSN-HK.依次从透射电镜图、粒径、Zeta电位、载药量、包封率、红外光谱分析、体外光热研究及体外释放度等方面进行评价,采用相似因子(f2)法分析释放曲线,并运用多种常用数学模型拟合溶出曲线.结果 透射电镜图显示,制备的MSN包覆聚吡咯纳米粒(PPy@MSN)粒径大小均一,分布均匀,平均粒径为(220.4±4.2) nm,多分散系数为0.042±0.010,Zeta电位为(-21.1±0.8)mV,载药量为(2.58±0.53)％,包封率为(75.04±0.95)％.体外光热实验结果表明,在照射激光功率密度不变的情况下,随着纳米粒质量浓度逐渐增大,纳米粒混悬液温度变化值明显增大,说明PPy@MSN具有良好的光热效应.体外释放实验表明,PPy@MSN-HK与HK原料药的释放曲线不相似,分别以Ritger-Peppas、Logistic方程拟合佳.原料药释放曲线接近Ritger-Peppas方程(R2=0.997 32);PPy@MSN-HK释放曲线用Logistic方程拟合好(R2=0.997 88).结论 采用水溶液法成功制备了PPy@MSN-HK,为肿瘤治疗提供新的给药策略.
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聚吡咯在生物医学领域中的应用
聚吡咯(Polypyrrole,PPy)作为一种导电聚合物,在许多领域均有广泛的应用前景,引起了人们广泛的关注.本文总结了近年来聚吡咯在生物医学领域,包括生物相容性--表面属性的改变对细胞生长和功能的调节作用、组织工程、蛋白质分离、DNA芯片和生物传感器等各个方面应用的研究进展.
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聚吡咯/PLGA可导电复合纳米纤维支架对肝细胞生物相容性的研究
目的 评估聚吡咯/PLGA可导电复合纳米纤维支架对肝细胞的生物相容性.方法 采用静电纺丝及氧化结合法制备聚吡咯/PLGA可导电复合纳米纤维支架,并对其进行电镜表征及电化学检测.采用2步原位胶原酶法分离培养大鼠原代肝细胞.实验组将大鼠肝细胞培养于聚吡咯/PLGA可导电复合纳米纤维支架表面,而对照组设为PLGA培养组及空白对照组;采用MTT法检测各组细胞活性,BCA试剂盒评估各组细胞数量,ELISA法检测白蛋白分泌及尿素合成,同时还测定了各组肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及乳酸脱氢酶(LDH)的浓度.结果 MTT实验及BCA检测提示聚吡咯/PLGA组与PLGA组间细胞数量及活性差异无统计学意义,但相比空白对照组其差异均具有统计学意义(P＜0.05).白蛋白分泌及尿素合成方面也有类似表现,聚吡咯/PLGA组与PLGA组间差异无统计学意义,但较空白对照组要好.各组TNF-α及LDH的浓度差异无统计学意义(P＞0.05).结论 聚吡咯/PLGA可导电复合纳米纤维支架具有良好的生物相容性,可以作为肝脏组织工程中肝细胞黏附介质的理想材料.
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基于聚吡咯阵列/纳米金电化学免疫传感器检测牙周细菌的研究
目的 建立一种基于导电聚吡咯和纳米金复合电极的牙周细菌检测电化学免疫传感器.方法 通过电化学聚合方法,在金叉指微电极表面修饰聚吡咯阵列/纳米金颗粒;在修饰微电极表面固定牙龈卟啉单胞菌多抗;利用扫描电镜和拉曼光谱对电极表面修饰过程进行表征;通过阻抗-细菌浓度函数关系分析传感器的线性检测范围和重现性.结果 恒电流法在金叉指电极表面成功获得聚吡咯纳米线,平均直径约80 nm;聚合电流密度10 μA,聚合时间10 min;循环伏安法在聚吡咯表面成功沉积纳米金颗粒,循环电压从-0.1到1.5V,循环速度50 mV/s,循环10次;传感器线性检测范围为103-109 cells/ml,重现性好,检测时间在1h内.结论 基于导电聚吡咯和纳米金复合电极的牙周细菌检测微传感器在一定范围内能够用于牙龈卟啉单胞菌的快速量化.
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导电聚吡咯膜技术应用于大鼠角朊细胞原代培养的实验研究
在大鼠角朊细胞原代培养的基础上,建立导电聚吡咯膜角朊细胞原代培养技术,并探讨了导电聚吡咯膜对角朊细胞体外生长作用的影响.实验结果显示,单纯聚吡咯膜或导电刺激对角朊细胞生长的作用和对照组相比没有显著性差异,而导电聚吡咯膜可以有效地促进角朊细胞的生长和增殖,且对不同种植密度、不同培养时间的大鼠角朊细胞的促生长作用也有显著性差别.在降低常规培养条件下所需要的细胞种植密度的同时,可以将角朊细胞生长融合培养时间缩短约2天.
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硫氰酸根-聚吡咯修饰电极对汞离子的配位响应
研究掺杂硫氰酸根(SCN-)的聚吡咯(PPy)修饰电极对二价汞离子的配位富集作用,探讨影响修饰电极响应的各种因素和修饰电极的电化学行为,并对电极响应的机理进行了初步探讨.结果表明,在8.0×10-6～5.0×10-8mol/L浓度范围内,阳极峰电流与二价汞离子的浓度成正比,与未经修饰的裸玻碳电极相比,电流响应的灵敏度得到了很大提高,并应用于污水中汞含量的测定.
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KH-550/PPy/PET单丝制备及生物相容性评价
背景：目前关于移植毛发的研究大部分是以患者本身拥有足够的毛发为基础，对于治疗大面积的秃发没有明显的效果，而植入性人造头发可解决这一问题。
目的：制备硅烷偶联剂γ-氨基丙基三乙氧基硅烷/聚吡咯膜/涤纶(KH-550/PPy/PET)单丝复合材料作为植入性人造头发，并对制备效果进行评定，测定复合材料对小鼠成纤维细胞L929的细胞毒性。
方法：涤纶单丝经过去污处理、碱减量处理、硅烷偶联剂处理和聚吡咯镀膜等一系列过程制备成KH-550/PPy/PET复合材料。采用直接接触法，将此复合材料和L929细胞共孵育。采用CCK-8法于培养第1，2，3，5，7天进行细胞毒性检测。
结果与结论：制备所得的复合材料表面光滑，聚吡咯镀膜完整，无断裂，且耐磨性能良好，不易脱落。从扫描电子显微镜、傅里叶变换红外分光检测减量处理后的涤纶单丝表面聚吡咯的镀膜量明显高于未经过碱减量处理的涤纶单丝。复合材料和L929细胞共孵育，培养第1，2，3，5，7天细胞存活率依次为100%，80.37%，73.26%，81.96%，77.50%，细胞毒级为1级。结果表明，硅烷偶联剂γ-氨基丙基三乙氧基硅烷的引入有效地提高了聚吡咯膜与涤纶单丝的结合力，实验所制备的硅烷偶联剂γ-氨基丙基三乙氧基硅烷/聚吡咯膜/涤纶复合材料生物相容性较好，无明显细胞毒性。 -
聚吡咯和背根神经节及游离细胞联合培养形态学观察
探讨聚吡咯和周围神经组织的生物相容性。方法：取新生大鼠的背根神经节及细胞与聚吡咯膜联合培养，免疫细胞化学双重染色，光镜和扫描电镜观察。结果：背根神经节中，雪旺氏细胞生长迁移活跃；神经细胞突起借助雪旺氏细胞向外延伸，同时雪旺氏细胞和神经元又可借助这些神经突起向外迁移。游离神经细胞能在聚吡咯膜上良好生长，伸出多极突起及分枝。结论：在体外，聚吡咯与大鼠周围神经组织有较好的生物相容性。
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导电聚吡咯膜技术应用于大鼠肺细胞原代培养的实验研究
目的：探讨导电聚吡咯膜技术对大鼠肺Ⅱ型细胞体外生长的作用。方法：采用四甲基偶氮唑盐比色法测定比较导电聚吡咯膜组和常规培养组大鼠肺Ⅱ型细胞的生长和增殖情况。结果：培养3～5d后两组OD值有显著差异(P<0.05)。结论：常规培养条件下的大鼠肺Ⅱ型细胞在体外生长时间约2～3d，导电聚吡咯膜可以将肺Ⅱ型细胞体外生长时间延长至5d。
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导电聚吡咯膜细胞培养技术培养的大鼠角朊细胞的生物学特性
目的:探讨导电聚吡咯膜细胞培养技术是否会改变细胞的生物学特性.方法:应用形态学观察、分子荧光探针及划痕标记染料示踪技术,在细胞形态学、超微结构、细胞膜流动性以及细胞间通讯连接功能等方面,对采用导电聚吡咯膜细胞培养技术和常规培养技术培养的大鼠角朊细胞的生物学特性分别进行检测与比较.结果:使用导电聚吡咯膜细胞培养技术培养的大鼠角朊细胞,在细胞形态学、超微结构、细胞膜流动性以及细胞间通讯连接功能等方面,与常规方法培养的大鼠角朊细胞相比未观察到异常改变.结论:在现有实验条件下,导电聚吡咯膜细胞培养技术不会改变所培养的大鼠角朊细胞的生物学特性.
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聚吡咯的安全性研究
目的:对聚吡咯的生物安全性进行毒理学系统评估.方法:用化学合成的聚吡咯粉末提出液,进行了急性和亚急性毒性试验、热原试验、MTT、溶血试验、过敏试验、微核试验、皮肤刺激试验和眼结膜刺激试验.结果:聚吡咯是无毒、无致热原、不引起溶血和过敏、也无致突变和刺激作用的材料.结论:提示聚吡咯具有良好的生物安全性.
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新诺明分子印迹传感器的制备及应用研究
目的 以吡咯为单体在玻碳电极表面电聚合一种新诺明分子印迹膜.方法 研究了聚吡咯、新诺明浓度、扫描圈数及扫描速率对印迹膜制备的影响,并探讨检测液的pH值、乙腈与水的体积比对响应电流的影响.采用循环伏安法及电化学交流阻抗技术对分子印迹膜进行表征.结果 在佳实验条件下新诺明的浓度在2.50×10-5～7.50×10-4 mol·L-1及7.50× 10-4～2.00×10-3 mol·L-1内时,差分脉冲伏安法的峰电流响应值呈现线性关系(线性相关系数分别为0.995 8和0.996 7),检出限(S/N=3)为2.80×10-6 mol·L-1.结论 印迹电极也显示出较好的选择性、重复性、稳定性.将此印迹传感器对复方新诺明药品中磺胺甲噁唑的含量进行了测定,回收率在94.2％～105.0％.
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聚吡咯修饰磁性纳米材料超高效液相色谱-串联质谱法测定环境水体中11种喹诺酮类药物残留
目的 采用聚吡咯修饰磁性纳米材料,建立环境水样中喹诺酮类药物的富集分离-超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS).方法 通过化学氧化法将吡咯单体以聚合态的形式结合到Fe3O4磁球上形成核壳结构的功能化纳米材料,应用透射电子显微镜对材料进行表征.水样经甲酸调节pH值至4.0,加入纳米材料,涡旋30 min,磁铁分离,2 ml 10％氨化甲醇(V/V)洗脱10 min,氮吹吹干,1ml 0.1％甲酸甲醇(V/V)溶解,过0.22 μmn滤膜后采用HPLC-MS/MS多离子反应监测(MRM)正电荷模式检测.结果 11种喹诺酮类的线性范围为5 ng/L～1 000 ng/L时,相关系数(r)均＞0.9990,检出限为1.1 ng/L～3.5 ng/L,定量限为3.3 ng/L～10.5 ng/L.平均回收率为80.6％ ～ 91.2％,RSD为4.7％ ～8.7％.结论 聚吡咯修饰磁性纳米材料对喹诺酮类药物具有良好的吸附性能,结合HPLC-MS/MS,可用于富集、分离和测定环境水样中的11种喹诺酮类抗生寨残留.
关键词： 聚吡咯 磁性固相萃取 喹诺酮 超高效液相色谱-串联质谱法 -
纯钛表面聚吡咯涂层的表面性能研究
目的:纯钛表面电化学聚合聚吡咯涂层并研究其表面性能.方法:采用恒电流法以0.25mA/cm2、1mA/cm2、4mA/cm2的电流密度制备两种支撑电解质Cl-和ToS-的纯钛表面聚吡咯涂层.利用SEM、表面粗糙度仪以及接触角测量仪检测涂层表面性能.结果:随聚合电流密度增大,表面粗糙度 (Ra 、Rz值)和表面接触角逐渐增大,而表面自由能逐渐减小.在相同的聚合密度电流下,ToS-搀杂组的表面粗糙度 (Ra 、Rz值)、表面接触角均大于Cl-搀杂组;而表面自由能则小于Cl-搀杂组.结论:聚吡咯的表面性质,如表面形貌、润湿性、表面自由能,可以通过改变搀杂离子种类和聚合电流密度来进行调整.
