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电纺快报:《AFM》期刊2020年6-9月关于“静电纺丝

生物医学    2021-09-18 16:13

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1. 佐治亚理工学院王中林:可拉伸、可洗的超薄仿皮肤式摩擦纳米发电机,作为高灵敏度自供电触觉传感器

➣研究者报道了一种可拉伸、可洗且超薄的仿皮肤摩擦电纳米发电机(SI-TENG),用于收集人体运动能量并充当一种高灵敏度的自供电触觉传感器。

➣通过优化材料选择和结构设计,SI-TENG具有可拉伸性(≈800%)、超薄(≈89µm)和轻巧(≈0.23g)的优点,可共形附着在人体皮肤上且不干扰其接触。

➣通过TPU的同步静电纺丝和AgNWs的电喷涂,制造了可拉伸的复合电极,该电极由银纳米线(AgNWs)与热塑性聚氨酯(TPU)纳米纤维网络均匀缠绕而成。

➣基于摩擦起电效应,在接触面积为2×2 cm2,施加力为8N时,SI-TENG的开路电压、短路电流和功率密度分别可达95V、0.3µA和6 mW m-2。

➣SI-TENG在人机界面和安全系统领域具有广泛的应用前景。

DOI:10.1002/adfm.202005584

 

2. 复旦大学方晓生Adv. Funct. Mater.:电纺Y3+掺杂TiO2纳米纤维膜基紫外光电探测器的构建及其柔性研究

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➣通过简单的元素掺杂方法和静电纺丝技术可以实现具有强健疲劳强度和光电性能的超柔性TiO2 NFMs。

➣掺杂2mol%Y3+的NFM基光电探测器在350nm光照、3V电压下表现出优异的紫外探测性能,即4.5 A W-1的响应度、1.6×1011 Jones的探测度和约1.6µA的光电流。

➣通过有效调节Y3+离子的分布和键合状态,NFM显示出显著增强的柔性,在不同弯曲状态(角度,半径,螺旋状态)下成功保持了其原始光电流。

➣所得的Y3+掺杂TiO2 NFM在约145°弯曲20000次后,仍可保持约60%的原始光电流。

DOI:10.1002/adfm.202005291

 

3. 西南交通大学周绍兵&杨光:预防乳腺癌术后复发和转移的分层结构超细纤维装置

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➣在本研究中,开发了一种具有时间编程药物释放功能的植入式分层结构超细纤维装置,用于乳腺癌术后局部辅助化疗。

➣通过同轴静电纺丝技术在纤维基质内部形成周期性排列的腔室。这些腔室中的盐酸阿霉素迅速释放,杀死残留的肿瘤细胞以防止肿瘤复发。而纤维基质中的基质金属蛋白酶2(MMP-2)抑制剂双硫仑则持续释放,抑制肿瘤侵袭以防止其转移。

➣手术切除肿瘤后植入荷瘤小鼠体内的纤维装置显示出良好的治疗效果,可以防止肿瘤复发和转移。

➣通过II型胶原免疫荧光分析对肿瘤侵袭机制的研究表明,MMP-2活性的降低在该过程中起关键作用。

DOI:10.1002/adfm.202004851

 

4. 用于神经组织工程的电活性寡聚EDOT平台

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➣导电聚合物聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)的独特电化学性能使其成为一种极具吸引力的神经组织工程应用材料。然而,机械性能不足、加工困难和生物降解性差阻碍了其在该领域的发展。

➣将由新型封端策略合成的3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)低聚物掺入嵌段共聚物中,以改善PEDOT:PSS在神经组织工程中的功能。

➣利用末端官能化的寡聚EDOT构建体作为聚(己内酯)聚合的大分子引发剂,制备出一种具有电活性、可加工性和生物相容性的嵌段共聚物。

➣通过溶液静电纺丝和熔融静电纺丝制备出用于神经元培养的电活性纤维垫。研究表明在电刺激下,材料上神经突长度和神经干细胞的分支得到了增强,这证实了该些支架在神经组织工程中的应用前景。

DOI:10.1002/anie.202004193

 

5. 北化大潘凯教授团队:1D+2D纳米材料协同制备强韧3D石墨烯气凝胶用于压阻式传感器

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➣借鉴建筑材料“加筋”增强增韧的方法,在制备石墨烯气凝胶时引入纳米纤维,通过对静电纺丝PAN纳米纤维进行预处理,后用冷冻干燥将其和氧化石墨烯共同制备出具有“多层结构+孔结构+纳米纤维”多级结构的纳米纤维/石墨烯气凝胶(aPANF/GA)。

➣预处理得到的纳米纤维(aPAN)表面粗糙,且引进部分含氧官能团,这些变化有益于aPAN纳米纤维和氧化石墨烯片的相互作用,使两者之间结合的更加牢固。

➣在不同的外力作用下aPANF/GA输出的电流信号稳定,压缩/回复循环2600次后,电流保持率为91.57%。在0-14 kPa应变范围内,灵敏度呈线性关系,数值为28.62 kPa-1。检测限度低于3 Pa,最快的响应时间为37 ms、回复时间为14 ms。

➣将aPANF/GA作为传感材料组成为压阻传感装置并贴在人体不同部位,可以检测到吞咽、发音、脉搏或关节部位的动作。

DOI: 10.1002/adfm.202003618