导读:本文包含了聚天冬氨酸水凝胶论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:聚天冬氨酸,水凝胶,制备,应用
聚天冬氨酸水凝胶论文文献综述
赵俭波,魏军,曹辉,谭天伟[1]（2019）在《聚天冬氨酸水凝胶的研究与应用进展》一文中研究指出聚天冬氨酸(PASP)水凝胶由于其良好的生物相容性、生物降解性及吸水、保水性引起了众多科研工作者的关注。本文首先综述了PASP水凝胶的合成方法,并对比了各自的优势和不足。在此基础上,介绍了本文作者课题组开发的水相均相交联工艺,此工艺具有污染小、成本低的优势,并初步实现了工业化生产,产品的吸水倍率可达300～1000g/g。此外,本文还综述了PASP水凝胶的共混/共聚改性及其在农业及生态修复、环境保护的应用,并着重介绍了PASP的结构可设计性及其在生物医学领域的相关应用研究。其中,本文作者课题组针对PASP水凝胶的吸水保水特性,持续开展了其作为农林保水剂的研究,并得到了良好的试验结果,为大规模应用提供了有益的参考。最后针对PASP性能、合成工艺和应用领域的关联性,归纳了PASP水凝胶亟待解决的问题。本文的阐述将为PASP水凝胶的合成、应用和推广等研究工作提供指导和参考。(本文来源于《化工进展》期刊2019年07期）
杨志云[2]（2019）在《改性聚天冬氨酸交联的导电水凝胶的制备与性能及其在柔性应变传感器中的应用》一文中研究指出导电水凝胶结合了导电材料和水凝胶的优越特性,具有良好的机械性能以及卓越的电子传输与离子传输能力。作为一种新型的功能材料已引起了广泛关注,并且成为构筑柔性传感器的理想材料。聚天冬氨酸(PASP)含有丰富的羧基和酰胺基团,即使进行侧链修饰也显示出良好的生物相容性和可生物降解性,并且由于其蛋白质链结构成为一种非常有前景的生物材料。因此,本文从聚天冬氨酸和导电水凝胶的结构和性能出发,制备了两种性能优异的可生物降解导电水凝胶,研究了其在柔性应变传感器中的应用。本文以L-天冬氨酸为原料,采用酸催化热缩聚法合成了聚琥珀酰亚胺(PSI),然后通过乙醇胺(EA)的部分开环反应和丙烯酰氯(AC)的丙烯酰化反应改性PSI,随后进行水解制备了具有丙烯酰基侧链的可生物降解的大分子交联剂(MPASP)。以丙烯酸(AA)为单体,可生物降解的大分子MPASP为共价交联剂,FeCl_3为物理交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,在水溶液中进行自由基聚合制备了可生物降解的MPASP-PAA/Fe~(3+)导电水凝胶。研究结果表明,MPASP向水凝胶网状结构中引入的酰胺键和酯键赋予了水凝胶良好的生物相容性和可生物降解性;MPASP和PAA的羧基与叁价铁离子之间的动态离子相互作用以及分子链间的氢键作用充当可逆的牺牲键通过断裂-重组提高了水凝胶的能量耗散效率;MPASP和PAA之间的共价键形成的化学交联网络作为弹性支撑网络;同时,FeCl_3、MPASP和PAA提供的大量导电离子使水凝胶具有良好的导电性。这些特性实现了水凝胶材料中多重组分的协同效应机制,水凝胶展现出高透明度(96.1%)、较好的溶胀性能(85.84 g/g)、高拉伸/压缩强度(150 kPa/1043.5 kPa)、较高的拉伸性(339%)和电导率(0.1173 S·m~(-1))。此外,该水凝胶还具有良好的线性响应性和应变灵敏度(在250%应变时灵敏度可达4.93),在重复拉伸卸载实验中,显示出高的重复性和良好的稳定性。当用作柔性应变传感器时,不仅能够即时监测手指、手腕、握拳和屈肘等大幅度的人体运动,还能够识别发声、吞咽等微弱的信号,具有快速的反应能力、良好的可重复性和稳定性。以AA和丙烯酰胺(AM)为单体,可生物降解的MPASP大分子为交联剂,APS为引发剂,并加入氧化石墨烯(GO)分散液,通过自由基聚合制备了可生物降解的MPASP-P(AA-co-AM)/GO导电水凝胶。研究结果表明,GO的加入,对水凝胶的溶胀性能和力学性能有着显着的影响,当MPASP用量为2.5 wt%/(AA+AM)、GO用量为0.3 wt%/(AA+AM)、AM和AA配比为16:4、APS用量为0.8 mol%/(AA+AM),水凝胶的溶胀度为84.96 g/g,压缩强度为775.45 kPa、拉伸强度293 kPa、断裂伸长率可达523%。此外,MPASP-P(AA-co-AM)/GO水凝胶还表现出良好的电-机械性能,随着拉伸应变的增加,水凝胶的电阻变化率和灵敏度因子基本呈线性增加,显示出较高的灵敏度(在130%应变时灵敏度可达3.55)。该水凝胶还展现出高的可重复性和良好的稳定性,可实现对应变量的感知与检测。当用作应变传感器时,既能检测微小的声带振动,又能检测大幅度的手指、手腕、握拳和屈肘等人体运动。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
王菲菲,于梦,赵彦生[3]（2018）在《改性聚天冬氨酸复合水凝胶的制备及性能》一文中研究指出以聚琥珀酰亚胺(PSI)、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为原料,KH550和KH570为联合交联剂,采用水溶液聚合法合成了聚天冬氨酸/聚(丙烯酸-丙烯酰胺)复合水凝胶[KPAsp/P(AA-AM)];探讨了交联剂用量、原料配比对KPAsp/P(AA-AM)复合水凝胶溶胀性能的影响;采用FTIR和TG对水凝胶进行了表征。结果表明当v(KH550)∶v(KH570)=1∶1和n(PSI)∶n(AA)∶n(AM)=1∶3∶1时,所合成的复合水凝胶溶胀性能最佳,溶胀度达到395。通过吸水动力学研究表明,共聚链的引入改变了水凝胶的吸水行为。研究了复合水凝胶对阿莫西林的控释性能,结果表明,复合水凝胶的载药量可达29.98mg/g;在37℃、pH=1.8的NaCl溶液中,负载了阿莫西林的复合水凝胶在2h对药物的释放率达到57%,24h左右达到85%。(本文来源于《化工进展》期刊2018年S1期）
王菲菲[4]（2018）在《丙烯酸聚合物改性聚天冬氨酸复合水凝胶的制备及性能研究》一文中研究指出聚天冬氨酸水凝胶由于具有良好的吸水性能和可生物降解性,成为高分子水凝胶研究的热点之一。但是聚天冬氨酸耐盐性较差,并且生产成本较高,使其应用受到一定的限制。聚丙烯酸类水凝胶吸水性较好,但是不能被微生物降解,污染环境,因此应用范围受到一定的限制。本文针对这些缺陷,运用有机硅的架桥方式将聚天冬氨酸和聚丙烯酸、聚丙烯酰胺复合,制备出复合水凝胶,旨在提高水凝胶的综合吸液性能,并拓展其应用领域。本文以L-天冬氨酸热缩聚制备聚琥珀酰亚胺(PSI),丙烯酸和丙烯酰胺为原料,γ-氨丙基叁乙氧基硅烷(KH550)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基叁甲氧基硅烷(KH570)为交联剂,在水体系碱性条件下合成了改性聚天冬氨酸复合水凝胶,对复合水凝胶的综合性能进行了测试,并对其组成结构进行了表征。首先以KH550改性PSI,KH570分别改性PAA和PAM,通过在碱性条件下进行反应合成了聚天冬氨酸/聚丙烯酸/聚丙烯酰胺(KPAsp/PAA/PAM)叁元复合水凝胶,得到了制备KPAsp/PAA/PAM叁元复合水凝胶的最佳工艺条件,结果表明,在n(PSI):n(AA):n(AM)=1:3:1时碱性条件下制备得到的KPAsp/PAA/PAM叁元复合水凝胶的溶胀性能最佳,溶胀度达到了209.9。通过FTIR、SEM和TG对其组成结构和热稳定性进行了表征,结果表明,KPAsp/PAA/PAM叁元复合水凝胶成功被制备同时具有较高的热稳定性。为了使PAsp水凝胶的综合性能进一步提高,以KH550和KH570为联合交联剂,将AA、AM共聚链引入聚天冬氨酸网络链中,合成了聚天冬氨酸/聚(丙烯酸-丙烯酰胺)(KPAsp/P(AA-AM))复合水凝胶,探讨了不同合成条件对KPAsp/P(AA-AM)复合水凝胶溶胀性能的影响,得到了制备KPAsp/P(AA-AM)复合水凝胶的最佳工艺条件。结果表明,n(PSI):n(AA):n(AM)=1:3:1,v(KH550):v(KH570)=1:1,AA中和度为85%,KPS用量是单体质量的1.5%,反应温度为60?C,反应时间为4h,复合水凝胶溶胀性能最佳,溶胀度达到了395,是聚天冬氨酸水凝胶的2.73倍,是KPAsp/PAA/PAM叁元复合水凝胶的1.88倍。同时,KPAsp/P(AA-AM)复合水凝胶的吸血、吸尿以及在10%(v/v)乙醇溶液中的溶胀性能也比KPAsp有了很大的提高,分别是KPAsp的2.26倍、2.93倍和2.9倍。通过模型药物阿莫西林在复合水凝胶中的控制释放研究表明复合水凝胶载药量达到29.98mg/g;在p H=1.8的NaCl溶液中,2h释放率达到57%,24h达到85%。通过吸水动力学研究表明,KPAsp在去离子水中的溶胀行为属于Fickian扩散,KPAsp/PAA/PAM和KPAsp/P(AA-AM)复合水凝胶在去离子水中的溶胀行为属于non-Fickian扩散。(本文来源于《太原理工大学》期刊2018-06-01）
刘硕[5]（2018）在《聚天冬氨酸水凝胶的分子模拟与性能预测》一文中研究指出本文基于分子模拟软件Materials Studio 8.0,使用动态交联算法搭建聚天冬氨酸水凝胶的动态交联模型,在已报道的相关实验结论基础上,使用分子力学和分子动力学等方法,对交联聚天冬氨酸水凝胶的吸水性能进行了分析和研究,对分子模拟中所搭建的模型及模拟方法的可行性进行了有效验证,并从微观角度对实验结果进行了解释,建立起微观结构与宏观性能之间的联系,为设计高性能聚天冬氨酸水凝胶提供基础。在此基础上,针对实验室聚天冬氨酸水凝胶耐盐性不佳的现象,先从微观上找到表征凝胶耐盐性能的参数,并在此基础上设计了几种不同改性的聚天冬氨酸水凝胶结构,通过分子动力学方法研究了不同改性物的吸水性能以及耐盐性能,并用实验验证模拟结论,从而为传统实验中选取及优化聚天冬氨酸水凝胶材料改性方法提供了理论参考及实际应用依据,具体工作如下:1.PASP/EGDGE模型构建及分子模拟方法验证利用动态交联算法,构建了不同交联剂含量的PASP/EGDGE交联水凝胶模型,并在此基础上,构建了水凝胶-水表面模型以及水凝胶含水模型,分别研究了不同体系不同温度下水凝胶的饱和吸水率以及体积溶胀率等性能,模拟结果发现,随着交联剂EGDGE含量的不断提高,水凝胶的饱和吸水率和体积溶胀率均不断下降,随着温度的不断升高,水凝胶的饱和吸水率和体积溶胀率呈先增加后减小的趋势,在模拟的十六组数据中,4:1交联度下323K下的凝胶吸水性能最佳,模拟结果与实验结果基本吻合,验证了模型的合理性和模拟方法的有效性。2.PASP/EGDGE水凝胶微观性能分析构建不同含水量的水凝胶模型,通过内聚能密度,凝胶与水分子之间的结合能,径向分布函数,扩散系数来考察不同含水量不同温度下凝胶中水分子扩散及其与聚合物间的相互作用,揭示凝胶的吸水机理。结果发现,随着含水率的上升,凝胶的内聚能密度从0.6上升到1.9,结合能从700kcal·mol-1上升到2400kcal·mol-1,说明水分子对凝胶的稳定性起到一定的增效作用,扩散系数从1.95 X 10-9m2·s-1上升到4.58×10-9m2·s-1,说明凝胶对水分子的束缚减弱;温度对凝胶的影响主要有两个方面:一个是影响凝胶与水分子间的结合能,在333K下,结合能从1465 kcal·mol-1下降到1410 kcal.mol-1,另外温度影响水分子的扩散系数,在313K下,扩散系数达到最低,为2.27×10-9m2·s-1此时凝胶对水的束缚最强。3.改性聚天冬氨酸的分子模拟及性能预测构建PASP,HPAP,DHPAP,HDHPAP的盐溶液模型,通过分子动力学的方法,研究了四种物质在水溶液以及2%盐溶液中的均方回转半径的变化,模拟结果发现,相比于PASP,HPAP,DHPAP,HDHPAP在盐溶液中的均方回转半径均有不同程度的提升,说明改性PASP的耐盐性能有了明显的改善,其中HDHPAP的均方回转半径最大,为3.29nm这说明HDHPAP耐盐性能最好。同时我们使用动态交联模型,研究了四种物质的吸水性能,结果发现HDHPAP的饱和吸水分子数达到500左右,体积溶胀率达到3.25左右,相比于PASP的350和2.7,凝胶的吸水性能有明显提升。4.改性聚天冬氨酸的耐盐性实验设计实验,针对模拟结论制备HPAP,DHPAP,HDHPAP叁种改性物,并研究了叁种改性物以及PASP在去离子水中和2%盐水中的吸水倍率,结果发现,叁者相比于PASP不管是从吸水性能还是耐盐性能都有了较大程度的提升,HDHPAP在水中的吸水倍率达到700g·g-1,在2%盐溶液中的吸水倍率达到60g·g-1,相比于PASP水凝胶的450 g·g-1和25 g·g-1性能有明显上升,实验结果证明了模拟结论。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-31）
蔡福丽[6]（2018）在《改性N-异丙基丙烯酰胺/聚天冬氨酸互穿温度-PH敏感水凝胶的合成及运用》一文中研究指出为了克服传统智能水凝胶响应速率慢、力学性能差、响应性单一等问题,将不同种水凝胶进行互穿结合就是一种高效便捷的方法,互穿后的水凝胶可以同时拥有几种组分的优点,达到成分之间功能的互补结合,是一种具有较大潜力的改性措施。在本研究中将具有pH敏感性的聚天冬胺酸(PASP)水凝胶互穿到能响应温度刺激的改性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸丁酯)(PNIPAM-BMA)水凝胶基质中,其中,PNIPAM水凝胶赋予了互穿水凝胶温度敏感性,BMA的改性增加了互穿水凝胶的机械性能。PASP水凝胶的掺入不仅修改了互穿水凝胶网络的架构和孔径,且由于其具有pH敏感性使合成的水凝胶同时具有了温度和pH两种刺激响应性。基于此,制备出了一种新型的互穿聚合物网络(PASP/P(NIPAM-BMA))水凝胶。首先对制备出的互穿(PASP/P(NIPAM-BMA))水凝胶进行充分的表征包括FT-IR、XRD、SEM以及机械性能和溶胀性能等。其次,在表征的基础上,将抗癌药物阿糖胞苷(CYT)作为模型药物包载到(PASP/P(NIPAM-BMA))水凝胶中,体外释放结果表明CYT的释放速率与环境温度和释放介质的pH值具有较大的关系。不用条件下药物释放差异可达到30%,说明制备的互穿互穿水凝胶具有较好的pH-温度敏感性。在MTT实验中,空白互穿水凝胶浸提液作用细胞48 h后,7701细胞和A549细胞的存活率均于94%以上,表明所有空白互穿水凝胶无细胞毒性,具有良好的生物相容性。而将载药水凝胶的浸提液作用A549细胞48 h后发现A549细胞的存活率与包载的药物的浓度有较大的相关性,当药物的浓度升高时,细胞活力同时降低。例如,当药物浓度为5 μg/mL时,药物原始溶液和从水凝胶中释放的药物溶液可以分别杀死63%和70%的A549细胞,而当药物浓度为40 μg/mL时,可以分别杀死85%和80%的A549细胞。这一结果证明从水凝胶中释放的药物分子CYT仍然具有较好生物活性。最后,为了进一步扩大该互穿水凝胶的运用范围,还将制备出的互穿(PASP/P(NIPAM-BMA))水凝胶运用于时间温度指示器(TTI)中,在优化出时间温度指示器体系的基础上,将(PASP/P(NIPAM-BMA))水凝胶作为时间温度指示器体系中双酶固定的载体。结果证明,用水凝胶作为酶的载体随着时间温度的变化能产生阶段性明显的颜色变化且并不影响酶的活性,符合时间温度指示器的条件。总之,制备出的互穿(PASP/P(NIPAM-BMA))水凝胶一方面可用于药物储存和递送。另一方面,也可作为有效的酶载体运用于时间温度指示器,在分子储存和递送系统方面具有潜在的运用情景。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-23）
叶满辉,王丽[7]（2017）在《聚天冬氨酸/木质纤维素水凝胶制备及溶胀性能研究》一文中研究指出采用水溶液聚合法合成聚天冬氨酸/木质纤维素(PASP/LNC)水凝胶;运用SEM、TGA和FT-IR对水凝胶的结构进行表征;考察预处理时间、预处理温度、高锰酸钾(KMnO_4)浓度、戊二醛用量、聚天冬氨酸(PASP)用量、反应时间以及反应温度对PASP/LNC水凝胶溶胀性能的影响。实验结果表明:预处理时间15min,预处理温度50℃,KMnO_4浓度0.06mol/L,戊二醛用量lg,PASP用量11g,反应时间3.5h,反应温度70℃时,水凝胶溶胀性能最佳,最大溶胀比为10.92。(本文来源于《化工新型材料》期刊2017年11期）
叶满辉[8]（2017）在《聚天冬氨酸/木质纤维素水凝胶的制备及吸附/脱附性能研究》一文中研究指出近年来,木质纤维素基水凝胶由于具有较高的溶胀性、对重金属离子的吸附性和较好的再生性能,在重金属废水处理方面受到了人们的广泛关注。本论文以木质纤维素、聚天冬氨酸为原料,采用水溶液聚合法制备聚天冬氨酸/木质纤维素(PASP/LNC)水凝胶。研究预处理时间、预处理温度、KMnO_4浓度、戊二醛用量、聚天冬氨酸用量、反应时间及反应温度对水凝胶溶胀性能及吸附Pb~(2+)、Cd~(2+)性能的影响,确定水凝胶最佳制备条件,并运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积分析(BET)、热重分析(TGA)、红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段确定水凝胶的微观结构。考察离子强度、溶胀时间、溶胀温度等溶胀条件对水凝胶溶胀性能的影响及溶液初始浓度、吸附时间、吸附温度等吸附条件对水凝胶吸附性能的影响,进一步确定水凝胶的吸附等温线和吸附动力学模型,并研究水凝胶对Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附机理。此外,在最佳吸附条件的基础上,研究水凝胶的脱附性能,考察HNO_3浓度、脱附时间等脱附条件对水凝胶脱附性能的影响,确定最佳脱附条件。论文的主要研究结果如下:1.PASP/LNC水凝胶的制备及溶胀性能和吸附性能研究制备试验结果表明:预处理时间为15min,预处理温度为50℃,KMnO_4浓度为0.06mol/L,戊二醛用量为1g,聚天冬氨酸用量为11g,反应时间为3.5h,反应温度为70℃时,PASP/LNC水凝胶的溶胀比最大,为11.3;对Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附量达到最大,分别为977.21mg/g、812.21mg/g。表征结果显示:聚天冬氨酸与木质纤维素发生共聚,形成表面疏松多孔的PASP/LNC水凝胶,这种结构有利于提高水凝胶的溶胀性能及对Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附性能,与木质纤维素相比,PASP/LNC水凝胶的结晶度明显下降,热稳定性明显提高。溶胀试验结果显示:当离子强度为0,溶胀时间为120min,溶胀温度为20℃,溶液pH为11时,PASP/LNC水凝胶的溶胀比达到最大,为11.9。2.PASP/LNC水凝胶对Pb~(2+)、Cd~(2+)吸附/脱附性能的研究吸附试验结果表明:Pb~(2+)溶液浓度为0.04mol/L,吸附时间为120min,吸附温度为30℃,溶液pH为5.5时,PASP/LNC水凝胶对Pb~(2+)的吸附量达到最大为972.35mg/g;Cd~(2+)溶液浓度为0.05mol/L,吸附时间为60min,吸附温度为30℃,溶液pH为5.5时,PASP/LNC水凝胶对Cd~(2+)的吸附量达到最大为811.71mg/g。吸附过程符合Langmuir等温线模型,准二级动力学模型。脱附试验结果显示:在HNO_3浓度为0.04mol/L,脱附时间为60min,脱附温度为30℃时,PASP/LNC水凝胶对Pb~(2+)、Cd~(2+)的脱附量分别为907.68mg/g、741.22mg/g,脱附率分别为93.29%、91.36%。吸附/脱附循环实验表明:PASP/LNC水凝胶重复使用4次后,对Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附量分别为705.24mg/g、530.75mg/g。吸附机理分析结果显示:吸附后的水凝胶表面聚集着颗粒状的附着物,水凝胶结构中的O—H、-COOH是参与反应的主要基团,吸附过程中同时存在络合吸附和离子交换吸附。3.PASP/LNC水凝胶对Pb~(2+)、Cd~(2+)混合离子吸附/脱附性能的研究吸附试验结果表明:单一离子溶液中,PASP/LNC水凝胶对Pb~(2+)、Cd~(2+)的最大吸附量分别为974.21mg/g、803.21mg/g;混合离子溶液中,PASP/LNC水凝胶对Pb~(2+)、Cd~(2+)混合离子的最大吸附量分别为782.02mg/g、571.41mg/g,较单一离子时吸附量有所下降。混合离子溶液中,Pb~(2+)的吸附饱和时间与单一离子相同,Cd~(2+)的吸附饱和时间较单一离子延长了 30min。混合离子溶液中,Pb~(2+)、Cd~(2+)离子间存在相互抑制作用。吸附过程符合Langmuir等温线模型,准二级动力学模型。脱附试验结果表明:当HNO_3浓度为0.04mol/L,脱附时间为60min,脱附温度为30℃时,PASP/LNC水凝胶对混合Pb~(2+)、Cd~(2+)的脱附量达到最大,分别为600.38mg/g、460.7mg/g,脱附率分别为76.77%、80.62%。吸附机理及吸附选择性研究结果表明:PASP/LNC水凝胶吸附Pb~(2+)、Cd~(2+)混合离子后晶体结构改变,水凝胶结构中的O—H、-COOH是参与反应的主要基团,吸附过程中同时存在络合吸附和离子交换吸附,PASP/LNC水凝胶对Pb~(2+)具有较好的吸附选择性。(本文来源于《内蒙古农业大学》期刊2017-06-01）
罗楠[9]（2017）在《环氧聚天冬氨酸水凝胶的研究》一文中研究指出聚天冬氨酸(Poly(aspartic acid),PASP)水凝胶应用于农林保水剂时,虽然能自然降解,但是和市售保水剂相比,降解速率太快,导致其保水效果起作用时间低于市售保水剂,从而获得的经济效益要低于市售。因此,本文的主要目的就是要提高水凝胶的稳定性,延长其作用时间,从而获得更高的经济效益。首先,本文以现有的最优工艺合成PASP水凝胶,并对其降解机理进行探索。热降解动力学的研究表明,水凝胶的降解过程接近一级反应;红外和核磁结果表示PASP水凝胶在发生降解时,主要是酯键发生了水解断裂。根据水凝胶降解的原理,首先提出通过互穿网络提高稳定性的方案。主要是通过两步法合成了 PASP/PAA互穿网络水凝胶,并通过正交设计对其合成条件进行优化,之后将合成的水凝胶进行结构表征和性能测试。旋转流变仪测试结果表明,形成互穿网络后,水凝胶的降解温度提高到145℃以上,热稳定性显着提高。第二种改进方案主要通过对PSI进行改性合成聚天冬酰肼(PAHy)水凝胶,水凝胶的污泥降解实验结果表明:PASP/PAA互穿水凝胶和PAHy水凝胶的降解率分别为88%和80%,相较于PASP水凝胶(96%),稳定性都有了一定程度上的提高。最后研究了 PASP/PAA水凝胶和市售保水剂对玉米和芹菜生长的影响。玉米种植实验结果表明,添加PASP/PAA水凝胶可以提高玉米的发芽率,发芽率提高了 33.3%。芹菜种植实验结果表明,添加PASP/PAA水凝胶能够显着促进芹菜的生长,其光合速率相较于空白组提高了85.9%,相较于市售组也提高了 53.4%;叶绿素含量和VC含量相较于空白组分别提高了 181%和12.9%。(本文来源于《北京化工大学》期刊2017-05-30）
程序[10]（2017）在《聚天冬氨酸衍生物原位水凝胶的合成及其用于药物载体和叁维支架的研究》一文中研究指出近几十年来,水凝胶由于其独特的可模拟生物体组织的高含水量叁维网络结构,在生物医用领域尤其是药物载体和组织工程方面备受关注。这其中,可注射原位成型水凝胶一直占据研究热点。与预成型水凝胶相比,原位水凝胶可通过注射的方式直达患处,填充不规则缺陷部位的同时通过简单混合的方式引入生物活性物质,降低手术侵袭性从而达到微创的目的。用于制备原位水凝胶的材料种类繁多,其降解性也是评估实际应用价值的重要参数。在众多生物医用材料中,聚天冬氨酸由于具备良好的生物相容性,可降解性且降解产物无毒而被广泛应用于载药胶束的制备,但在原位水凝胶领域却并不多见。本论文以聚琥珀酰亚胺为主链,通过氨基开环得到一系列聚天冬氨酸衍生物,以此制备了多种化学交联原位水凝胶并对其性质和应用展开研究。第一章,系统概述了原位水凝胶作为生物材料的优势和发展现状,着重阐述原位水凝胶的交联策略,原料选择及其在药物载体和组织工程中的应用并简述了聚天冬氨酸衍生物原位水凝胶的进展,最后对光动力疗法作简单介绍。第二章,用正丙醇胺对聚琥珀酰亚胺(PSI)开环后继续与甲基丙烯酸酐进行酯化反应得到a,β-不饱和羰基碳碳双键修饰的聚天冬氨酸衍生物PHPA-MA,并以此为主链,以两端巯基修饰的聚乙二醇HS-PEG-SH为大分子交联剂,通过迈克尔加成反应,制备了一种生物可降解的原位水凝胶。水凝胶的凝胶时间,内部形态,流变性质,溶胀率等物理化学性质可通过改变PHPA-MA的浓度,MA取代度和HS-PEG-SH分子量来进行调节。在体外释药实验中,PHPA-MA/PEG水凝胶对罗丹明B(RhB)和牛血清白蛋白这两种模型药物都表现出一定的缓释效果。在体外细胞毒性实验中,PHPA-MA/PEG水凝胶对HeLa细胞表现出良好的生物相容性。以上实验结果证明这种迈克尔加成型PHPA-MA/PEG水凝胶有望用作蛋白类药物的原位长效释药载体。第叁章,分别用2-呋喃甲胺和正丙醇胺对PSI开环得到呋喃基团修饰的聚天冬氨酸衍生物PASP-g-FA/AP,并以此为主链,以两端马来酰亚胺基团修饰的聚乙二醇(GMI)2PEG为大分子交联剂,通过Diels-Alder反应,制备了一种生物可降解原位水凝胶。形成凝胶所需时间受到PASP-g-FA/AP的浓度,FA取代度,(GMI)2PEG分子量,温度和pH的共同影响。包括内部形态,流变性质,溶胀行为在内的凝胶的物理化学性质可通过改变PASP-g-FA/AP浓度,FA取代度,(GMI)2PEG分子量,温度和pH来进行调节。在体外释药实验中,PASP-g-FA/AP-PEG水凝胶对Rh B表现出一定的缓释效果。在体外细胞毒性实验中,PASP-g-FA/AP-PEG 水凝胶及其浸提液在设计浓度范围内对HeLa细胞表现出良好的细胞相容性。体外3D培养实验中,HeLa细胞于3天内在凝胶中表现出持续的增值率。综上所述,这种Diels-Alder反应型PASP-g-FA/AP-PEG水凝胶在原位释药和组织工程领域具有一定的应用潜力,同时,加强该体系在生理条件下的稳定性,减缓其降解速度是今后研究的方向。第四章,分别用酪胺和正丙醇胺对PSI开环得到带有酪胺残基的聚天冬氨酸衍生物PASP-g-TA/AP,在辣根过氧化物酶(HRP)和H2O2存在的条件下,制备了一种生物可降解原位水凝胶。形成凝胶的时间依赖于聚合物,HRP和H2O2的浓度。包括内部形态,流变性质,溶胀率在内的凝胶的物理化学性质可通过改变聚合物,HRP和H2O2的浓度来进行调节。体外释药实验中,以RhB作为模型药物,通过简单地混合将药物载入凝胶中,同时PASP-g-TA/AP水凝胶对模型药物表现出优秀的缓释效果。体外细胞毒性实验中,PASP-g-TA/AP水凝胶对COS-7细胞表现出较低的细胞毒性。而在体外3D培养实验中,COS-7细胞于一周内在凝胶中表现出高存活率和持续的增值率。除此以外,当将混合物注射到小鼠的皮下组织后,可形成凝胶,并在注射30天后在哺乳动物蛋白酶的作用下显着降解,且凝胶所引发的炎症反应较温和并可自行消退。综上所述,这种酶交联的可注射型生物可降解PASP-g-TA/AP水凝胶在原位长效释药和组织工程领域具有应用价值。第五章,在第四章的基础上,用二乙基叁胺五乙酸对PASP-g-TA/AP进行进一步修饰,将二氧化钛负载到多壁碳纳米管上得到TiO2@MWCNTs并以此作为光敏剂,同时以盐酸阿霉素为化疗试剂,制备了用于光疗-化疗协同治疗的MRI可视化聚天冬氨酸衍生物原位水凝胶。采用TEM对TiO2@MWCNTs的分散情况和形貌进行分析,使用EDS,FT-IR,XRD和.CRM对TiO2在MWCNTs上的负载情况进行表征。使用UV-Vis验证了 TiO2@MWCNTs在可见-近红外光范围内的吸收能力。TiO2@MWCNTs在808 nm红外激光照射下对亚甲基蓝表现出一定的催化能力。通过改变PASP-g-TA/AP-DTPA,HRP和H2O2的浓度可以调节水凝胶的凝胶时间,流变性质,溶胀率和释药速率等物理化学性质。由体外核磁共振成像(MRI)结果可以看出,Gd3+标记的水凝胶在透析48 h后依然具有较强的体外信号。体外细胞毒性实验中,经808 nm红外激光照射后的TiO2@MWCNTs对HeLa细胞表现出较强的细胞毒性,而未载入TiO2@MWCNTs的PASP-g-TA/AP-DTPA水凝胶则表现出良好的细胞相容性。将HeLa细胞载入DOX/TiO2@MWCNTs/polymer凝胶并经数次808 nm红外激光照射后后,细胞存活率降低至63%。综上所述,DOX/TiO2@MWCNTs/polymer 水凝胶对肿瘤细胞的生长和增殖具有明显的抑制能力,并能通过Gd3+标记获取MRI信号实现在体内的无损监控。(本文来源于《武汉大学》期刊2017-04-01）
聚天冬氨酸水凝胶论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
导电水凝胶结合了导电材料和水凝胶的优越特性,具有良好的机械性能以及卓越的电子传输与离子传输能力。作为一种新型的功能材料已引起了广泛关注,并且成为构筑柔性传感器的理想材料。聚天冬氨酸(PASP)含有丰富的羧基和酰胺基团,即使进行侧链修饰也显示出良好的生物相容性和可生物降解性,并且由于其蛋白质链结构成为一种非常有前景的生物材料。因此,本文从聚天冬氨酸和导电水凝胶的结构和性能出发,制备了两种性能优异的可生物降解导电水凝胶,研究了其在柔性应变传感器中的应用。本文以L-天冬氨酸为原料,采用酸催化热缩聚法合成了聚琥珀酰亚胺(PSI),然后通过乙醇胺(EA)的部分开环反应和丙烯酰氯(AC)的丙烯酰化反应改性PSI,随后进行水解制备了具有丙烯酰基侧链的可生物降解的大分子交联剂(MPASP)。以丙烯酸(AA)为单体,可生物降解的大分子MPASP为共价交联剂,FeCl_3为物理交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,在水溶液中进行自由基聚合制备了可生物降解的MPASP-PAA/Fe~(3+)导电水凝胶。研究结果表明,MPASP向水凝胶网状结构中引入的酰胺键和酯键赋予了水凝胶良好的生物相容性和可生物降解性;MPASP和PAA的羧基与叁价铁离子之间的动态离子相互作用以及分子链间的氢键作用充当可逆的牺牲键通过断裂-重组提高了水凝胶的能量耗散效率;MPASP和PAA之间的共价键形成的化学交联网络作为弹性支撑网络;同时,FeCl_3、MPASP和PAA提供的大量导电离子使水凝胶具有良好的导电性。这些特性实现了水凝胶材料中多重组分的协同效应机制,水凝胶展现出高透明度(96.1%)、较好的溶胀性能(85.84 g/g)、高拉伸/压缩强度(150 kPa/1043.5 kPa)、较高的拉伸性(339%)和电导率(0.1173 S·m~(-1))。此外,该水凝胶还具有良好的线性响应性和应变灵敏度(在250%应变时灵敏度可达4.93),在重复拉伸卸载实验中,显示出高的重复性和良好的稳定性。当用作柔性应变传感器时,不仅能够即时监测手指、手腕、握拳和屈肘等大幅度的人体运动,还能够识别发声、吞咽等微弱的信号,具有快速的反应能力、良好的可重复性和稳定性。以AA和丙烯酰胺(AM)为单体,可生物降解的MPASP大分子为交联剂,APS为引发剂,并加入氧化石墨烯(GO)分散液,通过自由基聚合制备了可生物降解的MPASP-P(AA-co-AM)/GO导电水凝胶。研究结果表明,GO的加入,对水凝胶的溶胀性能和力学性能有着显着的影响,当MPASP用量为2.5 wt%/(AA+AM)、GO用量为0.3 wt%/(AA+AM)、AM和AA配比为16:4、APS用量为0.8 mol%/(AA+AM),水凝胶的溶胀度为84.96 g/g,压缩强度为775.45 kPa、拉伸强度293 kPa、断裂伸长率可达523%。此外,MPASP-P(AA-co-AM)/GO水凝胶还表现出良好的电-机械性能,随着拉伸应变的增加,水凝胶的电阻变化率和灵敏度因子基本呈线性增加,显示出较高的灵敏度(在130%应变时灵敏度可达3.55)。该水凝胶还展现出高的可重复性和良好的稳定性,可实现对应变量的感知与检测。当用作应变传感器时,既能检测微小的声带振动,又能检测大幅度的手指、手腕、握拳和屈肘等人体运动。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
聚天冬氨酸水凝胶论文参考文献
[1].赵俭波,魏军,曹辉,谭天伟.聚天冬氨酸水凝胶的研究与应用进展[J].化工进展.2019
[2].杨志云.改性聚天冬氨酸交联的导电水凝胶的制备与性能及其在柔性应变传感器中的应用[D].太原理工大学.2019
[3].王菲菲,于梦,赵彦生.改性聚天冬氨酸复合水凝胶的制备及性能[J].化工进展.2018
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[8].叶满辉.聚天冬氨酸/木质纤维素水凝胶的制备及吸附/脱附性能研究[D].内蒙古农业大学.2017
[9].罗楠.环氧聚天冬氨酸水凝胶的研究[D].北京化工大学.2017
[10].程序.聚天冬氨酸衍生物原位水凝胶的合成及其用于药物载体和叁维支架的研究[D].武汉大学.2017