纳米材料
2021-05-23
金属纳米酶治疗帕金森疾病获得重要进展
据报道,近日,许昌学院和美国约翰斯·霍普金斯大学医学院、清华大学化学系团队合作,在纳米酶用于神经疾病治疗方面取得新进展。
作为全球第2大神经退行性疾病,帕金森病(简称PD)在我国65岁以上人群的患病率约为1.7%。帕金森病特征的产生源于人体内路易体中的α—突触核蛋白的异常聚集和积累,至今尚无有效的治疗和预防办法。
近年来,有国际学者提出,病理性α-突触核蛋白是一种类似病毒的蛋白,在PD大脑中可从一个区域传播到另一个区域,从而加重了PD病理演化。许多新的研究表明,氧化应激水平升高是导致病毒样α-突触核蛋白扩散的关键诱因。因此,如果找到能够有效降低氧化应激水平且生物兼容性好的纳米材料,就可能会抑制病理性α-突触核蛋白的扩散,从而对减轻PD发病具有重要作用。
针对这一挑战性难题,许昌学院教授何伟伟、郑直团队结合前期在贵金属纳米酶方面的多年研究积累,与美国约翰斯·霍普金斯大学医学院教授毛晓波、清华大学化学系教授李艳梅合作,设计了一种具有良好生物兼容性的PtCu合金纳米酶。抗氧化实验表明,该纳米酶具有多重模拟酶活性以及清除自由基的能力,这使PtCu纳米颗粒成为抑制活性氧物种产生的出色抗氧化剂。
为评价PtCu纳米颗粒在体外和体内的生物活性,研究人员建立了α-突触核蛋白预制纤维体(PFF)诱导的帕金森疾病模型。体外细胞实验表明,PtCu纳米酶能显著减少由PFF诱导引起的活性氧(ROS)水平、α-突触核蛋白病理性和神经毒性,重要的是,该纳米酶还能能阻断病理性α-突触核蛋白细胞间的传播。在实验中,PtCu纳米酶处理显著阻止了α-突触核蛋白从纹状体向黑质的扩散。这是第一次发现并证实纳米酶可以阻断α-突触核蛋白的扩散,为纳米酶在PD疾病治疗中的应用提供了新策略。(中国科学报)
俞书宏院士团队研制出新型仿生手术缝线
据报道,近期,中国科学技术大学俞书宏院士团队基于“藕断丝连”这一自然现象,深入探究了莲丝纤维的微观结构与力学性能,并受此启发研制出了一种可用于手术缝线的仿莲丝细菌纤维素水凝胶纤维。
医用材料是一类具有高附加值的材料,目前市面上的高端医用材料大多依赖进口,价格十分昂贵,因此发展具有自主知识产权的国产高端医用材料迫在眉睫。俞书宏院士团队的研究人员将细菌纤维素(BC)水凝胶加工成具有仿莲丝微米螺旋结构的水凝胶纤维(BHF),该水凝胶纤维兼具较高的强度和韧性,同时具有优异的亲水性和生物相容性,此外,仿生螺旋结构还赋予了该材料与人体皮肤相近的弹性模量,在伤口处受力变形时,BHF可有效缓冲并吸收能量,并与人體组织实现同步形变,从而避免割伤伤口造成二次伤害。相对于传统的棉线或聚合物线,水凝胶纤维缝线具有高生物相容性、高含水量、低刺激性和低摩擦阻力等特点,在保护受损组织,促进伤口愈合以及减少不良反应方面都具有显著的优势,因此有希望成为下一代新型高端手术缝线。
与高分子链形成的水凝胶不同,具有螺旋结构的BHF是一种由三维纳米纤维网络构成的水凝胶,因此具有独特的力学性能。其特有的纤维素纳米纤维网络和仿生螺旋结构为该材料带来了独特的“可拉伸、不回弹”的力学性能,为其在高端手术缝线领域的应用打下了良好的基础。(中国科学技术大学)
新一代石墨烯纺织保温材料上海发布
据报道,石墨烯产业技术创新战略联盟(CGIA,以下简称“联盟”)与上海市石墨烯产业技术功能型平台联合主办的2020年度石墨烯产业发展座谈会暨百家企业进宝山启动仪式最新上海举行。由联盟纺织新材料及产业应用研究院研发团队王进美教授发布了新一代石墨烯纺织保温材料。
据悉,该材料采用三层次氧化法制备的高品质石墨烯材料,与自主研发的纳米远红外、相变微胶囊、气凝胶材料结合,针对传统保温材料存在保温性能差、厚重、热湿舒适性差、无微生物防护、静电现象严重等问题,利用复合纺丝技术分别开发了石墨烯保温仿羽绒聚丙烯纤维-烯暖绒、中空石墨烯聚丙烯保温纤维-烯暖棉、石墨烯中空超保温粘胶纤维-烯柔棉3类产品。所制备的各类石墨烯纺织保温纤维的物理机械性能优异,远红外发射率达88%、保暖率为85.3%,抗静电达A等级,50次水洗后抗菌率高于96%。
石墨烯纺织新材料及产业应用研究院是石墨烯产业技术创新战略联盟整合国内外石墨烯纺织应用上下游资源,共同致力于石墨烯纺织新材料和新技术开发,促进科技成果转化应用,并为企业培养相关领域科技人才,促进石墨烯纺织新材料及产业应用可持续发展。研究院还将构建石墨烯在纺织领域应用推广平台,形成创新链、产业链、资金链的协同发展,为拓展石墨烯在纺织领域的市场应用提供支撑。(证券之星)
石墨烯复合功能性无纺布获肯定
据报道,日前,在深圳举行的第22届中国国际高新技术成果交易会上,方大炭素的石墨烯新产品石墨烯复合功能性无纺布荣获优秀产品奖。
方大炭素从兰州大学引进4项石墨烯制备及应用技术专利,建成石墨烯中试线、石墨烯聚丙烯复合母粒生产线。2020年,方大炭素建成高导电率石墨烯试验线、石墨烯导电油墨生产线、石墨烯电热膜生产线。随后,他们将石墨烯复合功能性无纺布制备工艺过程与现有工业装置无缝衔接,生产过程环境友好,单原子层石墨烯在高分子基体中均匀分散、高度相容和有机融合。采用该无纺布制作的石墨烯改性抗菌口罩,经测试细菌过滤效果BFE达到100%,固体颗粒物过滤效果PFE高于96%以上,阻力小于31Pa。佩戴时间是普通口罩的4~6倍,二次佩戴时也不残留口腔异味,受到参会人员的关注和好评。(中国化工报)
贝特瑞石墨烯导热膜项目投产
据报道,2020年12月5日,贝特瑞集团深瑞墨烯科技有限公司(以下简称“贝瑞”)石墨烯导热膜项目投产。
该项目位于福建省永安市石墨和石墨烯产业园,拟投资1亿元,采用先进的石墨烯制作工艺以及现代化的生产设备,年可产40万m2石墨烯导热膜。石墨烯导热膜具备高导热、高导电、柔性好、厚度可定制等优点,主要应用于平板电脑、LED显示屏、新能源汽车、5G通讯设备等精密设备的散热方案中。贝特瑞表示,将石墨烯材料作为公司继负极材料、正极材料之后的第3大业务板块,并在未来5~10年里会不断加大投入,以达到行业领先地位。(福建省永安市人民政府)
金力泰开发出的石墨烯阴极电泳涂料填补了国内空白
据报道,2021年1月8日,上海金力泰化工股份有限公司“一种氧化石墨烯改性阴极电泳底漆及其涂装方法”正在申请国家发明专利,目前正在审查中。该发明还公开了一种利用所述氧化石墨烯改性阴极电泳底漆制备石墨烯改性阴极电泳涂料后再结合丙烯酸阴极面漆进行二次涂装的方法。目前,国内还没有利用石墨烯提高底漆导电性的先例,这也就意味着金力泰石墨烯改性阴极电泳底漆技术填补了国内空白。
据了解,现有的工业电泳涂装中,一般采用阴极电泳涂料作为底漆涂装,通过利用环氧树脂优异的基材结合力和防腐性能,配套中涂、面漆等,实现防腐和耐候性的双重保护;而以丙烯酸树脂为主要成膜物的阴极电泳涂料,则具有优良的光稳定性和耐候性。
如何能实现二次电泳工艺,将丙烯酸类电泳直接涂覆在环氧类电泳底漆上,则在防腐耐候的保护性能、仪器设备的自动化、还是VOC排放和环保方面,都有非常重要的意义。不过要实现二次电泳工艺,这就要求底漆具有良好均匀的导电性能。金力泰的发明的目的在于提供一种氧化石墨烯改性阴极电泳底漆及其涂装方法。通过利用石墨烯特殊的导电结构,提升阴极电泳底漆的导电性,并在湿膜表面直接进行二次电泳,涂覆具有耐候性的丙烯酸电泳涂层,从而实现在压缩涂装工艺、防腐和耐候保护性、环保节能减排方面的改进。(涂界)