摘要:全球癌症患者数量正在迅速增加。在人类死亡的主要原因中,癌症可视为对人类的主要威胁之一。尽管目前许多新的癌症治疗方法(如化疗、放疗和手术方法)正在开发并用于测试目的,但结果显示其效率有限且毒性高,即使它们有可能在此过程中损害癌细胞。相反,磁热疗是一种源自磁性纳米材料的使用领域,由于其磁性和其他特性,磁性纳米材料在许多临床试验中被用作癌症治疗的解决方案之一。磁性纳米材料可以通过施加交变磁场来提高位于肿瘤组织中的纳米颗粒的温度。一种非常简单、廉价且环保的方法是通过在静电纺丝过程中向纺丝溶液中添加磁性添加剂来制造各种类型的功能纳米结构,这可以克服这种具有挑战性的治疗过程的局限性。在这里,我们回顾了最近开发的电纺磁性纳米纤维垫和磁性纳米材料,它们支持磁热疗、靶向药物输送、诊断和治疗工具以及癌症治疗技术。
Dana Cohen-Gerassi 1,2,3 , Marina BenShoshan 4 , Adi Liiani 4 , Tomer Reuveni 5 , Offir Loboda 1,2,3 , Moti Haratz 4,6 , Josef Haik 4,6 , Itzhak Binderman 1 , Yosi Shacham-Diamand 3,7 , Amit Sitt 5* , Ayelet Di Segni 4* , Lihi Adler-Abramovich 1,2* 1 特拉维夫大学医学与健康科学学院 Goldschleger 牙科医学院口腔生物学系,特拉维夫 6997801,以色列 2 特拉维夫大学 Jan Koum 纳米科学与纳米技术中心,特拉维夫 6997801,以色列 3 特拉维夫大学材料科学与工程系,特拉维夫 6997801,以色列 4 绿色皮肤工程以色列特拉维夫,舍巴医疗中心,整形外科和重症监护烧伤科实验室,5 特拉维夫大学,雷蒙德和贝弗利赛克勒精确科学学院,化学学院,物理化学系,特拉维夫 6997801,以色列
摘要:水安全和工业废水处理是全球重要的关注点。环境污染的主要问题之一是从纺织品和染料工业中排出染料废水,这导致了水污染,中毒水供应和损害生态系统的日益增长的问题。传统的废水处理方法效率低下,生物吸附技术和机制已被证明是成功替代常规方法的一种。最近的发展导致纤维材料作为环保材料的认可,在包括废水处理在内的多个行业中,具有广泛的应用。本评论探讨了通过静电纺丝技术作为废水处理的吸附剂产生的纤维材料的潜力,而同时消除了文献中报道的诸如石油,染料,重金属和其他物质等吸附物的吸附物。总结了由电纺丝产生的纺织废水过滤结构,并讨论了合成和天然聚合物的使用。还提到了电纺纺织废水过滤结构的局限性。电纺纳米纤维膜似乎是过滤纺织品废水的非常有前途的途径,因此有助于水再利用并减少水疗程的污染。
代表着一种更可靠、更安全、生命周期更长的替代方案。通过湿纺技术成功获得了许多由石墨烯、碳纳米管、导电聚合物以及最近的 MXenes 制成的纤维,并研究将其作为可穿戴超级电容器的一维电极。[17–29] 然而,这些材料通常涉及复杂的合成程序、有害的分散剂溶剂或后处理步骤,以生产出具有足够机械阻力和电化学性能的纤维。芳族聚酰胺纳米纤维 (ANF) 最近被提议作为一种新的纳米级构建块来设计新的复合材料。[30] 与基于单体聚合的标准路线相反,ANF 可以通过自上而下的方法轻松快速地获得,通过溶解芳族聚酰胺聚合物链,然后通过溶液加工重新组装成宏观纤维或薄膜。[30,31] 芳族聚酰胺聚合物以其机械强度而闻名,但它不导电,必须负载导电填料才能实现电子传输。到目前为止,ANF 主要被研究用作聚合物增强体的填料[32,33]、多功能膜的基质[34–37]、隔热罩[38,39],甚至用作隔膜的添加剂和锂离子电池的固态电解质。[40,41] 然而,尽管 KNF 分散体具有良好的湿纺性,但人们对使用 ANF 来制造 FSC 却关注甚少。在之前的工作中,Cao 等人通过共湿纺核碳纳米管分散体和鞘 ANF 分散体制备了具有核壳结构的纤维。[42] 通过用 H3PO4/PVA 凝胶电解质渗透获得的对称 FSC 显示出高达 0.75 mF cm −1 的显著线性容量。Wang 等人将石墨烯纳米片 (GNPs) 加载到 ANF 分散体中,通过在水/乙酸溶液中凝固获得 ANFs/GNPs 复合线状电极。[43] 然而,他们的结果表明,GNPs 通过恢复对苯二甲酰胺单元之间的氢键干扰了 ANFs 的凝固,导致在 ANFs 基质中 GNPs 高含量时拉伸强度持续下降。在这项工作中,PEDOT:PSS@KNFs 复合纤维通过一个简单的两步工艺生产出来,包括将 Kevlar 纳米纤维化为 Kevlar 纳米纤维 (KNF)、KNF 纤维的湿纺以及随后浸泡在 PEDOT:PSS 水分散体中。以这种方式,由于导电的 PEDOT:PSS 链渗透而几乎保持 KNF 基质的机械阻力不变,因此获得了导电纤维。 PEDOT:PSS@KNF 纤维具有柔韧性、可编织、可缝纫等特点,通过耦合相邻的两根纤维,可以形成对称的 FSC。
压降或高渗透性以允许自由呼吸。用作空气过滤膜的使用非织造膜以比传统的空气过滤器低的成本为这些特性。10此外,静电纺丝过程可实现连续的纤维产生,从而导致很长的纤维,并防止它们流动。13静电纺丝还允许在宽范围内定制EFM的纤维直径和孔径,达到三个数量级。10许多不同的聚合物已被用于成功生产用于空气过滤的EFM,包括聚(乙烯基二氟乙烯)(PVDF),聚丙烯硝基硝基烯(PAN)和聚酰胺(PA)。pa和pan对于生产需要在恶劣环境中使用的强大过滤器特别有用。24 - 26 PVDF因其疏水性而被选择。27,28用于空气过滤的电纺膜通常是复合材料,在该复合材料中,非织造物被沉积在多孔底物的顶部,以增强电纺非织造的机械稳定性。29在另一个由一个组件制成的自由膜上,可以在更简单的过程中制成,这对大规模生产更具吸引力。10此外,由于可以溶解使用的过滤器,并且可以再次用于电旋转的解决方案,因此可以更容易地将材料回收。30,31
-Lunni,Dario等。“对软聚合物纳米纤维的光辅助旋转监测。”科学报告10.1(2020):1-12。-Lunni,Dario等。“基于吸湿电纺纳米纤维的植物启发的软性双重结构。”高级材料接口7.4(2020):1901310。-Lunni,Dario等。“空中操纵的非线性模型预测性控制”。2017年无人飞机系统(ICUAS),国际会议。
通过在旋转平台和移动平台之间施加电场,直接撰写的静电纺丝(DWE)将对添加剂制造(AM)物质沉积(AM)的典型控制与电纺丝(ES)的能力(ES)结合在一起。以这种方式,DWE可以控制纤维沉积和捏造复杂的纤维结构,这些结构具有挑战性,可以通过ES获得,并更真实地复制生物组织相对于AM的纯净结构。此外,如果与细胞 - 电纺丝旋转相比,DWE并不意味着直接嵌入墨水中的细胞,在使用电压差异并直接与通常用于静电纺丝的溶剂直接接触[1] [1]时,它可以经过死亡,但它能够达到高结构分辨率,而无需损害较高的细胞不可损害。要控制DWE中的文件沉积,将电纺射流保持在其笔直区域是必不可少的,这可以通过近距离电纺(NFES)或熔体电动(MEW)获得。与传统的静电纺丝相比,没有鞭打阶段会导致通常更大的直径,但与其他广泛使用的挤出技术相比,较小的持续阶段(
神经组织工程需要制造生物相容性支架,其化学和拓扑特性可以根据细胞功能和命运进行定制。[1–3] 具体来说,受生物启发的拓扑线索现已被广泛用作细胞指导材料,以调整细胞-材料界面处所需的细胞行为。[4–8] 其中,各向异性基质代表了一种有前途的工具,可用于开发适用于神经修复策略的支架。[9–14] 特别是,受细胞外环境中发现的纤维和原纤维的形状和几何形状的启发(例如,轴突束和延伸的神经突束),各向异性取向纤维成为决定神经突沿基质主轴排列和伸长以及促进神经元分化的理想候选者。[15–20]
抽象的氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNT)以不同的相互比率加载到聚(乙烯基二氟二氟二氟丙烯)中(PVDF-CO-HFP)基质和电型基质(PVDF-CO-HFP)基质和静电剂,这些基质被评估为与智能毒性的智能毒性(MB),同时是甲基含量的含量(MB)(MB检测染料量。结果表明,在增加GO含量时,吸附能力会增强,这对湿润和活动面积有益。平衡吸附是由Langmuir等温模型准确预测的,并且此处实现的最大能力在120至555 mg/g之间,取决于配方,高于报告的系统。研究了此类材料的结构和性能的演变,例如染料吸附的函数。结果表明,MB分子以剂量依赖性方式促使样品的电导率增加。MATS仅包含CNT,在显示出最差的吸附性能的同时,表现出最高的电气性能,在染料量的函数中显示出有趣的变化,其电响应的变化具有线性响应和高灵敏度(309.4 µs cm -1 mg -1),范围为0-235 µg of dye dye dye ad sorsors。超出了在受污染的水和吸附剂饱和状态中监测少量MB的可能性之外,甚至可以利用此功能将废物吸附剂转化为高增值的价值产物,包括用于检测低压值的灵活传感器,以检测压力低,人类运动等。