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具有较高脂蛋白排斥性能的电纺膜的制备与表征

2022-07-12   易丝帮

本工作提出了一种通过静电纺丝技术合成低密度脂蛋白排斥膜的替代方法。该膜由磷酸胆碱加甲基丙烯酸甲酯(PMB)制成,并用半胱胺功能化的氮掺杂氧化石墨烯增强(rGON-cis)。研究了PMB的浓度效应、功能化剂的用量以及静电纺丝参数(聚合物流出和外加电压)。对最大纤维长度、平均纤维直径、直径均匀性和纤维质量进行了评估。随着氧化程度的提高,rGON-cis增强PMB膜对低密度脂蛋白的排斥作用增强。中等氧化条件下,膜对低密度脂蛋白的斥力为26%±4。相比之下,未经增强的聚合物对高氧化程度的低密度脂蛋白的斥力增加了33%。

 

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图1.氮掺杂还原氧化石墨烯(rGON,橙色线)、半胱胺功能化氮掺杂还原氧化石墨烯(rGON-顺式,紫色线)以及磷酸胆碱和甲基丙烯酸甲酯组成的聚合物(PMB,黑色线)的FTIR光谱。右侧图解为功能化过程(从底部开始)。

 

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图2.在固定条件(10wt%PMB,12.5kV)以及不同流速下获得的电纺膜的彩色SEM显微照片:a)0.1mL/h,b)0.3mL/h和c)0.5mL/h。

 

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图3.在固定条件(10wt%PMB,流速为0.3mL/h)以及不同电压下获得的电纺膜的彩色SEM显微照片:a)10.5kV,b)12.5kV和c)14.5kV。d)、e)和f)显示了一些测量的纤维直径。

 

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图4.聚合物浓度(相对于溶剂和直径分布)对电纺膜特性影响的比较研究。静电纺丝条件:电压14.5、12.5和10.5kV,注射泵速度:0.3mL/h,溶剂中的聚合物浓度:8%和10%。

 

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图5.a)和b)电纺PMB+0.1wt%rGON-cis的SEM显微照片,插图表示电纺PMB+0.1wt%rGON-cis的纤维直径分布,c)和d)对应于电纺PMB+1wt%f-NrGO,插图表示电纺PMB+1wt%rGON-cis的纤维直径分布。

 

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图6.不同氧化程度的LDL(低密度脂蛋白)与GO、rGON、PMB和PMB/rGON-cis(0.1wt%)之间的接触角分析。

 

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图7.PMB+0.1wt%rGON-cis电纺膜的扫描开尔文探针显微镜显示铝收集器上的纤维区域(a)以及膜上不同区域的CPD值(b)。

 

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图8.PMB(蓝线)、PMB+1wt%rGON-cis(绿线)和PMB+0.1wt%rGON-cis(红线)的差异力学分析。

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