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模擬天然心肌組織結構的三維仿生支架的設計、構建及其應用
無論是發達國家還是發展中國家，心臟疾病依然是目前死亡率最高的疾病之一。由于心肌組織的再生能力有限，所以損傷的心肌組織很難進行自我修復和功能性重建，往往會形成無收縮和電傳導能力的疤痕組織，對心臟造成更大的負擔及進一步的損傷。目前在臨床上治療心臟疾病最有效的方法就是心臟器官移植，但是心臟移植的供體數目十分有限，而且器官排斥的可能性很高，并且受到宗教和倫理的影響，因此心臟移植手術仍然被視為一種高風險非常規的治療手段。近年來，組織工程與再生醫學的發展為心臟疾病的治療提供了一個新的思路和途徑。利用組織工程技術，制備工程化的心臟補片用于心肌損傷修復，或者研發微型心肌組織用來測試心臟疾病藥物的療效，甚至在體外重建一個功能和結構完備的工程化心臟器官來治療心臟疾病，成為心臟組織工程科學研究的重要目標和前沿領域。然而，如何制備出模擬天然心肌組織三維交錯排列及力學各向異性結構的組織工程支架材料仍然是研究的熱點和難點。
西安交通大學
2021-04-11
一種聚乳酸纖維三維仿生多孔有序支架的制備方法
本發明公開了聚乳酸纖維三維仿生多孔有序支架的制備方法，步驟如下：將具有良好生物降解性和生物相容性的聚乳酸（PLA）切片依次經過紡絲和繞紗工藝制成平行排列的纖維集合體；將松散且平行排列的PLA纖維集合體用醫用粘合劑粘合起來形成穩定的結構；再固化，自然冷卻至室溫。本發明方法制備的聚乳酸纖維三維仿生多孔有序支架，具有較小的厚度和重量，較大的孔徑和孔隙率，較好的有序度、孔間連通性、親水性、吸水性、力學性能和對明膠的吸附能力。該有序支架具有較好的應用前景，可以應用在血管工程、神經組織工程的細胞載體、韌帶基材、藥物裝載和釋放、神經組織工程的神經再生、植入式功能性肌肉、修復膝蓋損傷和骨關節炎患者、骨組織工程等方面
浙江大學
2021-04-13
3D打印具有緩釋抗菌功能的骨組織工程支架及制備方法
本發明公開了一種3D打印具有緩釋抗菌功能的骨組織工程支架材料及制備方法，它是由多孔磷酸鈣材料與海藻酸鈉原位交聯而成，同時負載黃連素。該骨組織工程支架材料通過在打印墨水中摻加黃連素藥物，使得支架兼具抗菌和促成骨的功能，最終通過3D打印和后處理方式調控支架孔結構、通過改變氯化鈣交聯劑的濃度和交聯時間調控支架交聯度，以及通過改變藥物濃度調控支架載藥量來實現該支架的藥物緩釋效果。
清華大學
2021-04-10
一種即刻交聯技術用于制備大孔三維納米纖維支架
本發明提供一種利用即刻交聯技術結合靜電紡絲技術制備三維納米支架的方法，本發明得到的支架 具有三維立體的結構，厚度為 0.05-10mm，結構蓬松，纖維間空隙為 0-30μm，孔隙大小可調，本發明操 作簡便、所涉及的即刻交聯的方法解決了機械和加工性能稍差的天然生物分子進行靜電紡絲后再交聯所 產生的纖維溶解、結構破壞的問題，可以獲得結構穩定、三維立體、疏松多孔的納米纖維支架，為組織
武漢大學
2021-04-14
高性能多功能聚四氟乙烯微孔材料的綠色制造
具有微納多孔結構的聚四氟乙烯（PTFE）微孔材料在高效過濾、防水透聲、高端織物、醫療器械等國民經濟戰略新興產業的關鍵材料。但是，由于PTFE材料極難加工，近五十年來，只有美國Gore公司開發的拉伸法實現了PTFE微孔產品的大規模商品化生產，產值高達百億。但是，拉伸法存在的一些頑固問題仍然沒有得到解決，如產品均勻性、產品孔徑與孔隙率的。本成果顛覆傳統拉伸法，創造性地提出了基于剪切誘導原位成纖工藝，巧妙地解決了存在半個多世紀的問題，可制備具有高孔隙率、小孔徑、高強度的高性能PTFE微孔材料，并且可根據生產需求靈活調整產品宏觀性狀與微觀結構，僅通過簡單的工藝參數調整，即可實現具有不同微觀結構的平板膜、纖維、中空纖維膜、微孔泡沫等批量化生產。與拉伸法相比，本成果工藝靈活、設備簡單、能耗顯著降低、無環境污染，具有良好的產業化潛力。此外，本成果提供了一種具有普適性的PTFE微孔材料改性方法，可以通過先進的復合工藝實現具有高導電、高導熱等功能化PTFE材料，有效填補市場空白。圍繞本成果，已發表多篇國際論文、申請四項國家發明專利、兩項海外專利，在油水/固液分離、先進織物等領域具有良好應用前景，相關產品已成功驗證并得到多方行業內專家認可。
山東大學
2025-02-08
金屬功能材料
通過對燒結鈷鐵氧體進行熱等靜壓燒結，得到鈷鐵氧體陶瓷材料的樣品內部孔隙大大減少，致密度大于 99％；平行方向磁致伸縮系數絕對值大于 150ppm；磁致伸縮激勵場低于 2000Oe。對鈷鐵氧體磁致伸縮材料進行熱等靜壓處理促進了其在低場高頻磁致伸縮領域的應用。 通過凝膠注模、磁場取向及常壓燒結及熱處里工藝，得到的鈷鐵氧體磁致伸縮材料<100>方向取向度大于 40％，致密度大于 99％，垂直取向方向磁致伸縮系數絕對值大于 300ppm，對應的激勵場低于 2000Oe。
北京科技大學
2021-02-01
人工電磁材料
人工超材料是指亞波長尺度單元按一定的宏觀排列方式形成的人工復合電磁結構。由于其基本單元和排列方式都可任意設計，因此能構造出傳統材料與傳統技術不能實現的超常規媒質參數，進而對電磁波進行高效靈活調控，實現一系列自然界不存在的新奇物理特性和應用。然而，傳統的電磁超材料和超表面都是基于連續變化的媒質參數，很難實時地操控電磁波。 以程強教授為核心團隊的課題組在國際上首次提出“數字編碼與可編程超材料”，提出用二進制數字編碼來表征超材料的思想，通過改變數字編碼單元“0”和“1”的空間排布來控制電磁波。這一概念的提出不僅簡化了超材料的設計難度和優化流程，構建了超材料由物理空間通往數字空間的橋梁，使人們能夠從信息科學的角度來理解和探索超材料。更重要地是，超材料的數字化編碼表征方式非常有利于結合一些有源器件（例如二極管和MEMS開關等），在現場可編程門陣列（FPGA）等電路系統的控制下實時地數字化調控電磁波，動態地實現多種完全不同的功能。 在該工作中，作者利用優化算法，設計相應的時空三維編碼矩陣，超表面將入射波能量分散到空間任意方向和任意諧波頻譜上，這一特性很好地縮減了雷達散射截面（RCS），未來有望應用于新型的計算成像系統。更重要的是，引入時間維度的編碼之后，可以擴展傳統的空間編碼比特數，降低了實現高比特可編程超表面的系統復雜度。例如，一款2比特的可編程超表面，只要設計相應的時空編碼矩陣，就可以在中心頻率和諧波頻率實現等效的360度相位覆蓋，這是傳統可編程超表面無法實現的，可用于實現波束塑形等一系列實用功能。 本工作得到了國家科技部重點研發計劃“變革性技術關鍵科學問題”重點專項“微波毫米波數字編碼和現場可編程超構材料的理論體系與關鍵技術”，以及國家自然科學基金等項目的資助，相關實驗測試工作在東南大學毫米波國家重點實驗室完成。
東南大學
2021-04-11
齲齒修復材料
浙江大學
2021-04-10
交通吸音材料
我院自主研發的新型無機基復合吸音材料具有吸聲隔聲性能好，抗強氣流沖擊，耐侯，防水，防火，環保，美觀，施工、安裝、維護方便等特點，性能與國外的相當，價格只有進口價的1/5。
南京工業大學
2021-01-12
Lehn功能材料
綜述了人工鉀離子通道或運輸載體選擇性設計及其功能特性，特別是選擇性運輸鉀離子的功能設計，有助于進一步探究活性結構作為“過濾器”或“門控”蛋白在離子傳輸過程中的動態過程。綜述指出人工鉀離子通道一般具有以下特征：（i)鉀離子結合的大環識別位點。配位后大環通道獲得的能量可以補償鉀離子脫水后能量損耗。即使體系中存在過量的Na+離子，大環通道也只識別K+離子。從機理上看，該識別系統具有協同動態效應，K+離子的增加也協同驅使著大環通道對鉀離子的選擇性增大；（ii)能夠實現分子間自組裝的氫鍵供體與受體；(iii)具有可以嵌入疏水雙層膜結構的疏水鏈。 該綜述分析和總結了該類材料體系中跨膜傳輸鉀離子的機理與機制；總結了人工設計自組裝高選擇性鉀離子通道的特征，并對比了一系列的人工鉀離子通道單晶結構特點及其跨膜運輸的特點。
中山大學
2021-04-13