trenčín✉通讯作者:P.Skalková,petra.skalkova@tnuni.sk于2024年6月11日收到的新材料的研究和开发不仅是功能性的,而且在生态上可以接受的是行业许多分支的关键方面。此类材料包括弹性体复合材料,该复合材料加强了替代填充剂,例如纤维素。纤维素是用于弹性体复合材料中传统填充剂的可再生和可生物降解替代品。该生物聚合物的主要缺点是它与疏水基质和低机械强度的兼容性不佳。纤维素表面上的游离羟基可以进行广泛的表面修饰。在这项工作中,我们专注于使用两种不同硅烷的化学修饰,因为它们与纤维素表面上的游离羟基反应的能力。这项工作涉及表面改性纤维素的热稳定性的表征,用作聚合物复合材料中的填充剂。以这种方式修饰的纤维素以45 phR的量使用,以用天然橡胶(NR)基质制备弹性体复合材料。用TG/DSC,IR光谱,XRD和扫描电子显微镜表征了充满表面改性纤维素的NR复合材料。关键字:生物聚合物,表面修饰,聚合物复合材料,硅烷,热稳定性简介
关于该项目,Supralife项目是由欧盟地平线欧洲研究与创新计划资助的协调和支持行动孪生项目,由Aveiro大学(UAVR,葡萄牙)与Eindhoven Technology University of Technology(UAVR)协调(法国波尔多INP)和法国国家科学研究中心(法国CNRS)。UAVR专门研究生物相容性和可生物降解的海洋生物多糖的共价化学修饰,以开发高添加值可持续的生物材料/设备来解决医疗保健中的挑战。但是,基于天然或共价生物聚合物衍生物的性能仅限于天然产物聚合物的天然特性,表现出有限的生物活性,刺激性反应性,不适合的机械性能和非适应性行为,因此广泛地限制了它们用于模仿生活系统和满足健康的健康和满足的医疗服务。Supralife旨在提高UAVR对具有自组装基序的生物聚合物功能化的知识和专业知识,以开发先进的超分子生物材料和生物医学设备,以表示增强的结构性和多功能性,以实现人类健康的利益。该项目的短期和长期目标包括:
摘要:基于藻类的生物聚合物可用于各种能源相关的应用,例如电池和燃料电池中的分离器和聚合物电解质,也可以用作微藻生物燃料,这被视为高度可再生能源。为了这些目的,必须在本综述中讨论不同的物理,热化学和生化特性,例如孔隙率,高温耐药性或良好的电池机械性能,以及在生物燃料的情况下,基础材料的高能量密度和高能量以及在这些应用中使用Algae Biopolymers的环境方面的基础材料。另一方面,除了潜在用作聚合物电解质外,细菌生物聚合物还经常用于细菌纤维素分离剂或生物聚合物网络粘合剂中。此外,它们还被视为潜在的可持续生物燃料生产商和转换器。本综述旨在比较上述能量转换和存储的生物聚合物。关于藻类生物聚合物生产的挑战包括较低的可伸缩性和低成本效益,以及细菌聚合物,生长缓慢和非最佳发酵过程通常会引起挑战。另一方面,与常规聚合物相比,环境益处和更好的生物降解性是这些生物聚合物的很大优势,这些优势提出了进一步的研究,以使其生产更加经济。
乳酸酸已经出现在商业现场,是一种多功能的多羟基酸,在食品,药品,药物,化妆品和化学工业中都有许多合理的应用。这种高增值的生物产品最近作为生物活性化合物越来越受到关注,为合成新型潜在的生物相容性和可生物降解的药物脱脂车提供了出色的化学平台。组织工程和纳米医学的最新进展也强调了该有机酸作为关键生物功能化剂的重要性。因此,乳酸酸的商业相关性不断增长,促使其生物技术生产的新型系统既可持续又有效。本评论探讨了与乳酸生物生产有关的最新进展和研究,无论是通过微生物还是酶促方法,突出了增强生物生产的关键生物处理条件。还列出了当前微生物细胞工厂的详细概述以及乳酸生产的下游加工方法。此外,还讨论了该多羟基酸的潜在前景和当前应用,重点是乳酸离子酸作为新型药物,生物瘤,纳米颗粒和生物聚合物系统开发的关键平台的作用。©2013 Elsevier Inc.保留所有权利。
摘要:透明质酸(HA)是由UDP-葡萄糖酸和UDP-N-乙酰基 - 乙酰葡萄糖氨酸二糖单元形成的生物聚合物,由β-1,4和β-1,1,3糖苷键连接起来。它广泛用于医疗和化妆程序。ha由透明质酸合酶(HAS)合成,该合酶催化了细胞质中的前体连接,拉长聚合物链,并将其导出到细胞外空间。在这里,我们通过插入编码UDP-葡萄糖6-氢化酶的UDP-葡萄糖酸产生的UDP-葡萄糖6-氢化酶的基因来生产HA生产。分别评估了来自动物链球菌(Hasas)链球菌(Hasas)和Multocida(Hasap)的两个微生物。此外,我们评估了使用O. polymorpha中积分酶的遗传开关,以使HA产生与生长无关。在不同启动子的控制下构建了包含两个基因的四个菌株。在含有遗传转换的菌株中,通过在培养的第一个24小时中扫描电子显微镜,通过细胞周围的胶囊样层验证了HA的产生。对于其他菌株,仅在48小时并在优化的培养基中进行量化HA,这表明O.多晶型物中的HA产生受培养条件的限制。尽管如此,这些结果提供了原理证明,即O. polymorpha是适合HA生产的宿主。
传感器和反应。[6]这种方法需要纳米级操纵,并了解有关生物聚合物运输的物理学的理解。尽管研究和设计不同的几何几何限制[7] 探究了运输过程的各个方面,但通过人工纳米渠道的生物聚合物传输现象的基本面尚未完全解决。 一个挑战是纳米级运输过程中涉及的众多力量。 分子转运是由生物聚合物经历的熵,电渗和电泳力的相互作用驱动的。 [7-12]例如,纳米限制诱导的熵屏障阻碍了由电泳力驱动的大型DNA聚合物线圈的插入,这些线圈驱动到较小的纳米孔中,而纳米孔和chan-可能与天然生物学通道和泊松的长度尺度一样小。 另一个挑战在于模仿光滑且原子上精确的表面,这将使研究人员能够将固有的聚合物行为从表面相互作用中解散。 [13]硝酸硅/氧化硅的基础岩石已被广泛用于纳米流体通道以转移生物聚合物,但它们患有明显的(纳米含量很少的均方根(RMS))表面粗糙度和不均匀表面。 [14–16]尝试使用碳纳米管(CNT)(CNT),具有光滑的内表面,面部挑战探究了运输过程的各个方面,但通过人工纳米渠道的生物聚合物传输现象的基本面尚未完全解决。一个挑战是纳米级运输过程中涉及的众多力量。分子转运是由生物聚合物经历的熵,电渗和电泳力的相互作用驱动的。[7-12]例如,纳米限制诱导的熵屏障阻碍了由电泳力驱动的大型DNA聚合物线圈的插入,这些线圈驱动到较小的纳米孔中,而纳米孔和chan-可能与天然生物学通道和泊松的长度尺度一样小。另一个挑战在于模仿光滑且原子上精确的表面,这将使研究人员能够将固有的聚合物行为从表面相互作用中解散。[13]硝酸硅/氧化硅的基础岩石已被广泛用于纳米流体通道以转移生物聚合物,但它们患有明显的(纳米含量很少的均方根(RMS))表面粗糙度和不均匀表面。[14–16]尝试使用碳纳米管(CNT)(CNT),具有光滑的内表面,面部挑战
摘要生物聚合物正在为商品和特种化学品的生产增强。微生物能够产生各种各样的生物聚合物,其中一些已经生产,而另一些则需要进一步的特征,甚至可以被发现。本评论文章的重点是生物聚合物,例如多酯(多羟基烷酸酯(PHAS),多糖和蛋白质,由于它们能够为已经建立的基于化石的聚合物提供有吸引力的替代品。此外,这些生物蛋白质也可以作为农业蛋白质的替代品。为了降低生产成本并使废物具有新的资源状态,已建议通过使用开放的混合微生物培养物(MMC)生产有机废物的微生物生物聚合物和副产品。MMC强度和弱点分析表明,在复杂的原料应用方面,该系统可能与生产各种微生物聚合物有关。已经开发出用于将微生物群落定向到某些功能的原始原则,并且对该主题进行的研究仍然非常活跃。在本评论文章中,我们认真研究了过去几十年来发现的微生物富集策略,以使开放MMC的生物聚合物生产成为工业现实。
摘要:食品浪费是一个紧迫的全球挑战,每年造成超过 1 万亿美元的损失,占全球温室气体排放量的 10%。大量研究致力于使用活性可生物降解包装材料来改善食品质量、最大限度地减少塑料使用并促进可持续包装技术的发展。然而,这方面的成功有限,这主要归因于材料性能差和生产成本高。在最近的文献中,银纳米粒子 (AgNPs) 的整合已被证明可以改善生物聚合物的性能,从而促进生物纳米复合材料的发展。此外,AgNPs 对食源性病原体的抗菌特性可延长食品保质期,并为减少食品浪费提供途径。然而,很少有评论从工业角度对整个生物聚合物组合中的 AgNPs 进行整体分析。因此,本评论批判性地分析了基于 AgNP 的生物纳米复合材料的抗菌、阻隔、机械、热和防水性能。我们还从食品包装应用的角度讨论了这些先进材料,并评估了它们在延长食品保质期方面的表现。最后,我们批判性地讨论了 AgNP 生物纳米复合材料商业化的当前障碍,以提供一项工业行动计划,以开发可持续包装材料,减少食品浪费。
摘要 药物给药可在结肠局部或全身进行。结肠药物输送变得越来越重要,不仅用于输送治疗结肠局部疾病(如克罗恩病、溃疡性结肠炎等)的药物,还用于全身输送治疗性肽、蛋白质、抗糖尿病、抗哮喘和抗高血压药物。必须保护药物以免其在上消化道变质、释放和吸收,才能成功靶向结肠。还必须保证药物在近端结肠中快速释放或受控释放。与压力控制结肠输送胶囊、CODESTM 和渗透控制药物输送 (ORDS-CT) 等较新的结肠靶向药物输送系统 (CTDDS) 方法相比,它们在实现体内位点特异性和制造工艺可行性方面具有独特性。本综述主要比较了结肠靶向药物输送系统 (CTDDS) 的主要方法,即前体药物、pH 和时间依赖系统以及微生物触发系统。这些方法取得的成功有限,并且存在局限性。如果可以将药物直接输送到结肠,治疗可能会更成功。本文还介绍了针对结肠部位给药的各种策略和评估的优缺点。关键词:结肠、靶向药物输送系统、pH、生物聚合物、微生物群落、新策略。
摘要:基因治疗涉及将外源遗传物质引入宿主组织中,以修饰基因表达或细胞特性以进行治疗。最初开发的是为了解决遗传疾病,基因疗法已扩展到涵盖了广泛的疾病,尤其是癌症。有效地将核酸递送到靶细胞中取决于载体,与病毒载体相比,非病毒系统由于其安全性的增强而变得突出。壳聚糖是一种生物聚合物,经常用于为各种生物医学应用,尤其是核酸递送的纳米颗粒制造纳米颗粒,最近强调靶向癌细胞。壳聚糖的带电的氨基基团可以与核酸形成稳定的纳米复膜,并促进与细胞膜的相互作用,从而促进细胞摄取。尽管有这些优点,但基于壳聚糖的纳米颗粒面临诸如生理pH值差的溶解度,癌细胞的非特异性溶解度以及效率低下的内体逃逸,从而限制了其转染效率。为了解决这些局限性,研究人员专注于增强壳聚糖纳米颗粒的功能。策略包括提高稳定性,提高靶向特异性,促进细胞摄取效率以及促进内体逃逸。本综述对这些类别中的最新表述方法进行了批判性评估,旨在提供有关推进基于壳聚糖的基因递送系统的见解,以提高疗效,尤其是在癌症治疗方面。
