近期纺织黑科技盘点,可抑制增生性疤痕、隔热保温性能更优异、纤维素改性……

宇文紫分享于2019-06-18
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核心提示:近期纺织黑科技盘点,可抑制增生性疤痕、隔热保温性能更优异、纤维素改性

01

南京工业大学:

水凝胶支架可抑制增生性疤痕

由于炎症加剧、肌成纤细胞增殖和胶原分泌过多等原因,容易形成一种常见的临床病理性疾病—增生性疤痕(HS)。虽然目前各种仿生ECM(细胞外基质)生物材料已被设计用于HS治疗,但大部分材料无法在伤口修复中同时起到生物功能和应用功能。因此,带有抑制疤痕功能的生物分子或药物的仿生支架成为无疤皮肤再生的希望。这些支架不仅可以运载治疗药物和细胞信号因子,还可以提供细胞增殖的结构。然而,尽管合成聚合物支架可以模拟ECM的机械性能,但很少能够模拟除胶原蛋白之外的ECM组分。此外,免疫和过敏风险可能会限制其在过敏体质上的应用。

南京工业大学研究员迟波课题组针对这一问题开发了一种基于静电纺丝、光控交联的γ-聚谷氨酸/人参皂苷Rg3(GS-Rg3)多功能水凝胶纤维支架,用于组织修复和伤口治疗。仿生纤维支架在附着小肽的作用下,促进成纤维细胞的增殖、分化,形成有组织的空间填充基底,在早期伤口闭合前进行凹陷处的组织修复。通过后期持续释放GS-Rg3,纤维支架进一步促进组织无疤痕的伤口愈合。此外,这些生物功能化的纤维支架表现出持续的GS-Rg3释放而没有爆发效应。因此,这一成果为加速伤口愈合和抑制HS形成提供了良好的治疗方案,并且在再生医学和药物递送方面具有潜在的应用价值。

02

中国科学院:

凯夫拉气凝胶纤维隔热保温性能更优异

因防寒服装对保暖性、轻便性以及功能化要求提高,造成了对其基础材料——保暖纤维的要求也越来越高。20世纪50年代,美国杜邦公司开发出了异形纤维,化学纤维的光泽性、蓬松性等特性得到了极大改善。在众多的异形纤维之中,中空纤维因为显著提高了其内部静止空气的含量,因此化学纤维的保暖性能也明显提高。20世纪70年代,科研人员开发出超细纤维,由超细纤维制作的人造皮革等仿生材料使化学纤维的保暖性能与天然材料平齐。

通过对中空纤维和超细纤维的研究发现,纤维材料的保暖性能与纤维材料内部静止空气含量成正比,与纤维直径大小成反比,与整体材料密度成反比。气凝胶纤维具有孔隙率极高、密度超低等特征,理论上是隔热保温效果最好的一种纤维。但同时,高孔隙率也使其制备面临着极大挑战。

鉴于此,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员张学同团队通过溶解杜邦TM的Kevlar(凯夫拉)纤维获得纳米纤维分散液,然后经湿法纺丝、特种干燥等过程制备出了一种具有高孔隙率(98%)和高比表面积(240 m2/g)的凯夫拉气凝胶纤维。该气凝胶纤维具有优异的力学性能,可以任意弯曲、打结、编织等。同时具有优异的隔热性能,常温下热导率仅为0.027 W/m·K,在低温下其隔热性能是棉布的2.8倍,可在-196℃~300℃的极端环境下长时间发挥隔热保温性能。此外,该气凝胶纤维还具有优异的化学稳定性,可进行染色、疏水化、化学镀等多种改性且不损伤气凝胶主体骨架结构。而且该气凝胶纤维也可以通过填充相变材料制备成

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