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卢晓峰教授、崔文国教授、邓红兵教授、刘春太教授等团队发表5篇“电纺纳米纤维”新成果
2023/12/20 14:52:21 admin

导语

本期内容,易丝帮精选了吉林大学卢晓峰教授、上海交通大学医学院附属瑞金医院崔文国教授、武汉大学邓红兵教授、郑州大学刘春太教授和中科院遗传发育所戴建武教授团队的5篇研究论文。主要介绍了静电纺纳米纤维在高效催化剂、伤口敷料、电磁干扰屏蔽织物等方面的最新进展,供大家了解学习。


1、Small:非晶态磷化钴与导电通道的协同集成,用于高效电催化硝酸盐还原制氨


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➣挑战:电催化硝酸盐还原成氨(NO3 RR)被认为是“Haber Bosch”工艺的可行替代反应。然而,探索经济高效的电催化剂,以提供高NH3产率和法拉第效率(FE)仍然是一个重大挑战。


➣方法:吉林大学卢晓峰教授、钟梦晓和白福全教授制备了三维核壳结构Co -碳纳米纤维(CNF)/ZIF-CoP,用于NO3RR。


➣创新点1:由于Co-CNF具有明显的电子传递特性和良好的非晶态CoP骨架传质能力,制备的Co-CNF/ZIF-CoP具有较高的NH3 FE和较高的产率。


➣创新点2:以Co-CNF/ZIF-CoP为正极材料,制备了锌- NO3水溶液原电池,实现了NH3的高效生产和供电。

https://doi.org/10.1002/smll.202308311


2、ACS Nano ( IF 17.1 ) :用于伤口愈合监测的高弹传感玉米蛋白电纺纤维


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➣挑战:蛋白质基超细纤维组织工程支架虽然有利于皮肤修复,由于缺乏足够的弹性和应变传感能力,在愈合过程中难以实现现场伤口监测。


➣方法:上海交通大学医学院附属瑞金医院崔文国教授和东华大学蒋秋冉副教授合作,设计了具有三层结构的高弹性玉米蛋白超细纤维智能支架,用于无封装状态下的运动跟踪。


➣创新点1:通过引入高活性环氧树脂,有效地建立了紧密交联的蛋白质网络,并在湿润状态下为纤维基底提供了宽范围的拉伸性(360%的拉伸范围)和超高弹性(99.91%的回复率)。


➣创新点2:在聚多巴胺键合层的辅助下,在蛋白质纤维上构建了银导电传感层,使支架具有应变传感范围宽(264%)、灵敏度高(GF高达210.55)、响应时间短(70 ms)、可靠的循环稳定性和持久的使用寿命(长达30天)。


➣创新点3:未封装的智能支架不仅可以支持细胞生长和加速伤口愈合,而且可以跟踪皮肤和体内的运动,一旦伤口过度变形就会触发警报。这些特点不仅证实了这些智能支架在组织重建和伤口监测方面的巨大潜力,也证明了利用各种植物蛋白超细纤维作为柔性生物电子学的可能性。

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c03087


3、Carbohydr. Polym.( IF 11.2 ):纤维素纳米纤维包埋壳聚糖/单宁水凝胶,用于耐药细菌感染的创面愈合


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➣挑战:每年有数百万病人因皮肤伤口的细菌感染而患上危及生命的疾病。然而,细菌感染伤口的治疗是临床医学中的一个棘手问题,特别是耐药细菌感染。


➣方法:广西大学蒋林斌教授和武汉大学邓红兵教授等人合作,采用静电纺丝和纤维断裂复合技术制备了具有良好创面处理能力的耐药细菌壳聚糖/纤维素纳米纤维/单宁酸(CS/CNF/TA)水凝胶。


➣创新点1:该水凝胶对耐药菌的抗菌性能优于99.9 %。这种水凝胶由于含有丰富的儿茶酚基团,可以粘附在组织表面,避免了水凝胶在运动过程中的脱落。


➣创新点2:此外,它在创面出血阶段表现出非凡的止血能力,并通过吸收水分和保湿来调节创面微环境。此外,CS/CNF/TA还促进了血管和卵泡的再生,加速了感染伤口组织的愈合,在14天的时间内愈合率超过95% 。

https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2023.121687


4、Adv. Funct. Mater.( IF 19.0 ):具有双模式被动个人热管理的可拉伸电磁干扰屏蔽织物


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➣挑战:电磁干扰(EMI)屏蔽织物对于解决日益严重的电磁污染至关重要。为了满足可穿戴的要求,通常需要拉伸性和热舒适性,但这仍然具有挑战性。


➣方法:郑州大学刘春太教授和冯跃战副教授合作,在静电纺丝热塑性聚氨酯(TPU)/聚二甲基硅氧烷(PDMS)织物的一侧涂覆一层皱褶银纳米线(AgNW)/Ti3C2Tx MXene网络,采用双向预拉伸喷涂技术制备了一种可拉伸电磁干扰屏蔽织物。


➣创新点1:当受到10-50%的单轴应变或21-125%的双轴应变时,该织物显示出超过40 dB的可拉伸EMI屏蔽性能。白色的TPU/PDMS侧和黑色的AgNW/MXene侧分别使织物被动辐射制冷和加热。


➣创新点2:冷却侧具有较高的中红外发射率(97.5%)和太阳反射率(90%),从而使皮肤温度降低约4.9°C。具有高太阳吸收率(86.6%)和光热效应的加热侧使皮肤温度提高约5°C。

https://doi.org/10.1002/adfm.202310774


5、ACS Nano( IF 17.1 ):仿生脊髓纤维引导脊髓损伤后轴突再生和再髓鞘化

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➣挑战:重建脊髓损伤后再生微环境对脊髓损伤修复至关重要,但同时实现结构和成分重塑仍然是该领域的难点问题。


➣方法:中科院遗传发育所戴建武教授和赵燕南研究员利用静电纺丝和组织脱细胞技术,成功制备出一种仿生脊髓结构和成分的纤维支架材料。


➣创新点1:该支架材料不仅具有平行排列的纤维结构,还包含了脊髓主要外基质成分。与神经干细胞结合后,可以形成结构和成分仿生脊髓纤维移植体,有助于重建脊髓神经再生微环境,促进神经轴突再生和再髓鞘化过程。


➣创新点2:A-DSCF联合神经前体细胞移植组促进细胞的存活和成熟,改善轴突生长、髓鞘生成,并且促进大鼠的运动功能恢复。

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c09892


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