本综述探讨了蟹壳衍生的外骨骼材料(特别是几丁质和壳聚糖)在骨科植入物设计中的创新应用。医疗应用对可持续、生物相容性和机械强度材料的迫切需求指导了这项全面的分析。我们评估了蟹壳衍生物的机械性能,强调了其足够的强度和耐用性,这对于成功的骨科应用至关重要。本研究还评估了这些材料的生物降解性,这一特性因其有可能最大限度地减少长期身体影响并减少二次手术的需要而脱颖而出。与金属和陶瓷等传统植入物材料进行了比较分析,以强调蟹壳衍生的生物聚合物的优势和当前的局限性。本综述涵盖了最近的案例研究和设计创新,包括 3D 打印等先进制造技术,这些技术可以将这些生物聚合物整合到未来的骨科解决方案中。最后,我们讨论了必须解决的持续挑战和研究差距,以充分利用这些生物材料在临床环境中的潜力。本文旨在向研究人员和从业人员介绍蟹壳衍生材料的光明前景,倡导继续研究和开发这一有前景的骨科植入物技术领域。
2.1榆树的背景自然界中材料的无与伦比的特性已被识别出来。在数千年中,这些材料已用于多种目的。在本世纪,他们为具有独特特性(仿生材料)的人造材料提供了灵感。此外,自然生物聚合物的生物合成途径及其处理量已被劫持使用具有独特的可再生,可回收和可生物降解电位的生物基材料。最近,材料(生物杂化材料)中人工和生物学成分的组合已允许进一步扩展功能范围1。与传统的人工制造的材料相比,由于其新的表现和(通常)(通常)(通常)(通常)(通常)(通常)降低了环境影响的这些最新进展,并激发了对自然或自然材料的需求。,尽管它们有很大的贡献,但这些材料与本质上的材料相比在环境友好和节能的程度以及其性质范围内都存在局限性。这些局限性主要是由于所有这些材料都没有生存的事实,因此,它们没有从自然到自我治愈或重新生动的生存材料的所有标志,适应环境线索,持久且可持续。如果可以制作具有这些特征的材料怎么办?可以使用哪种新应用程序?
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
摘要:用生物大分子(例如蛋白质,聚糖或具有良好控制方向和密度的核酸)装饰的表面形成至关重要的重要性对于在体外模型的设计中,例如合成细胞膜和互动分析。为此,配体分子通常用锚固术功能化,该锚特定与具有高密度结合位点的表面结合,从而控制了分子的呈现。在这里,我们提出了一种方法,可以通过在孵育溶液中调整靶分子的相对浓度和自由锚固剂的相对浓度来鲁棒和定量控制一种或几种类型的锚固分子的表面密度。我们提供了一种理论背景,该背景将孵育浓度与感兴趣分子的最终表面密度联系起来,并提出了有效的指南,以优化对表面密度定量控制的孵化条件。专注于生物素锚,这是一种相互作用研究的常用锚,作为一个显着的例子,我们在实验上证明了表面密度在多种密度和靶分子大小上的控制。相反,我们可以通过量化样品溶液中的残留游离生物素反应剂的量来表明该方法如何适应质量控制质量的质量纯度,例如生物素化的糖胺聚糖。■简介
文章历史:由于食品物质在从农场到叉子过渡过程中的固有特性和环境因素,因此非常容易损坏。因此,有必要通过在适当的包装中保护食物免受各种因素的影响。包装材料包括柔性小袋和刚性容器,它们具有自己的优点和缺点。当今使用的大多数包装材料都是基于聚合物的,它需要很长时间才能降解并对陆地和水生生物构成危险的威胁。可食用的包装演变为替代传统包装的替代品,这是由于其自然生物聚合物(可降解且易于消耗)。它们表现出改善的障碍和有机疗法的特性,传质的选择性以及包装成分迁移特性降低到食物和环境污染中。它们被归类为涂料,薄膜和小袋,可以用作食物包裹或热密封的袋中,这些小袋直接涂在食物表面上。因此,食用包装是食品包装行业的潜在方法。本评论详细解释了用于膜制备的生物材料,胶片形成涉及的各种过程,不同的涂层方法以及在环保食用包装领域中的最新应用。
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:
聚合物血管生物可吸收支架 (BRS) 已广泛用于治疗冠状动脉疾病。而增材制造 (AM) 正在通过实现具有高度复杂结构的患者专用支架来改变医疗保健领域的格局。然而,使用聚合物 BRS 存在挑战,特别是支架内再狭窄 (ISR),与其较差的机械性能有关。因此,本综述的目的是概述在开发旨在满足机械和生物要求的聚合物 BRS 方面的最新进展。首先,重点介绍并简要描述了适用于 BRS 的生物聚合物以及形状记忆聚合物 (SMP)。其次,除了引入有效的机械超材料(例如负泊松比 (NPR) 结构)之外,还讨论了不同类型的血管支架设计结构。随后,讨论了目前用于制造聚合物 BRS 的 AM 方法,并将其与传统制造方法进行了比较。最后,针对实现新一代 AM BRS 所面临的现有挑战,提出了未来的研究方向。总体而言,本文为未来的心血管应用提供了基准,尤其是通过选择合适的聚合物、设计和 AM 技术来获得临床上可行的聚合物血管支架。
摘要:可再生材料的生物聚合物是当今使用的基于石油的塑料的有希望的替代品,尽管它们在性能和加工性方面面临限制。自然填充剂已被确定为创建可持续复合材料的战略途径,并且以废物副产品形式的自然填充物受到了特别的关注。因此,本文的主要重点是对近期在环境友好型嗜吡羟烷酸盐(PHA)聚合物及其复合材料中的突破进行广泛的概述。phas是通过细菌发酵糖和脂肪酸获得的脂肪族层次,被认为在解决可持续性挑战方面起着关键作用,以替代各个工业领域的传统塑料。此外,本文研究了可生物降解的聚合物和聚合物复合材料的潜力,并特别强调天然复合材料,当前趋势和未来的市场前景。越来越多的环境问题正在推动讨论将可生物降解材料与自然填充物整合到我们日常使用中的重要性,这强调了需要清晰的框架和经济激励措施支持这些材料的使用。最后,它强调了对正在进行的研发工作的必要需求,以应对聚合物行业的环境挑战,这反映了所有行业对可持续材料的兴趣日益增长。
生物聚合物是有前途的材料,如果其低机械和生物活性特性都得到改善,则可以在骨骼替代应用中广泛使用。在这方面,这项研究的主要目的是改善机械和生物学特性,除了改善光学和电气特性以适合于裂缝愈合目的使用。因此,在这项研究中,将一批聚(乙烯基醇; PVA)和生物学提取的羟基磷灰石(BHA)机械地以(70:30 vol。%)为准。然后,将氧化镁(MGO)和碳化硅(SIC)添加到该批次中,其体积百分比不同,在120°C时加热。测量了物理,机械,光学和电气性能。此外,通过将它们浸入模拟的体液(SBF)中,然后通过扫描电子显微镜(SEM)进行检查,从而评估了这些样品在其表面上形成磷灰石层的能力。获得的结果澄清说,由于这些添加剂的添加剂,改善了微度,压缩强度,Young的模量,纵向模量,纵向模量,大量模量和剪切模量的机械性能。也观察到,BHA和MGO纳米颗粒的存在增强了准备样品的生物活性,光学和电性能。获得的结果令人鼓舞,这项研究的目的已成功实现。
摘要:生物纳米复合药物载体研究是活性物质递送领域的一个关键领域,引入了改善药物治疗的创新方法。此类药物载体在提高活性物质的生物利用度、影响治疗效率和精确度方面发挥着至关重要的作用。通过使用这些先进的载体,可以将药物靶向递送到目标作用位点并最大限度地降低对身体的毒性。最近的研究集中在基于生物聚合物的生物纳米复合结构上,包括脂质、多糖和蛋白质。本综述论文重点介绍了含脂质的纳米复合载体(包括脂质体、脂质乳剂、脂质纳米颗粒、固体脂质纳米颗粒和纳米结构脂质载体)、含多糖的纳米复合载体(包括海藻酸盐和纤维素)和含蛋白质的纳米复合载体(例如明胶和白蛋白)。许多研究表明,此类载体能够有效装载治疗物质并精确控制药物释放。它们还表现出理想的生物相容性,这对其在药物治疗中的潜在应用是一个有希望的迹象。生物纳米复合药物载体的发展表明了一种改进药物输送过程的新方法,有可能为药理学领域的重大进步做出贡献,提高治疗效果,同时最大限度地减少副作用。
