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静电纺PCL-CS纤维膜/PAA水凝胶复合材料的制备及界面黏附性能
1
作者
高扬
闵浩楠
+1 位作者
剌焕军
后振中
《工程塑料应用》
北大核心
2025年第3期24-30,共7页
静电纺丝纤维膜与水凝胶因其各自的优点被广泛制备成复合材料并应用在伤口敷料中。为提高纤维膜与水凝胶的界面黏附性能,基于聚丙烯酸(PAA)水凝胶自身黏性,复合聚己内酯(PCL)-壳聚糖(CS)纤维膜,制备了PCLCS纤维膜/PAA水凝胶复合材料。...
静电纺丝纤维膜与水凝胶因其各自的优点被广泛制备成复合材料并应用在伤口敷料中。为提高纤维膜与水凝胶的界面黏附性能,基于聚丙烯酸(PAA)水凝胶自身黏性,复合聚己内酯(PCL)-壳聚糖(CS)纤维膜,制备了PCLCS纤维膜/PAA水凝胶复合材料。使用静电纺丝法制备PCL-CS纤维膜,研究了CS质量分数对PCL-CS纤维膜微观形貌与吸水率的影响,以获得最佳的CS质量分数;使用自由基聚合法制备PAA水凝胶,通过剥离试验获得不同溶胀率的PAA水凝胶与纤维膜复合时的黏附能,分析水凝胶溶胀率对黏附能的影响。结果表明,当CS质量分数为15%时,PCL-CS纤维膜的纤维直径较小且分布均匀,纤维平均直径为517.45 nm;拉伸强度为1.77 MPa,满足伤口敷料在实际应用中的强度需求;吸水率为1933.1%,较高的吸水率使纤维膜能与PAA水凝胶产生较高的黏附能。当PAA水凝胶的溶胀率为250%时,其与CS质量分数为15%的纤维膜的黏附能最大,为7.12 J/m^(2)。上述结果为复合伤口敷料的界面黏附性能提升研究提供了一定的参考。
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关键词
伤口敷料
纤维膜
水凝胶
微观形貌
吸水率
溶胀率
黏附能
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职称材料
PCL/ASA药物控释系统结构拓扑优化及瞬态释药性能
2
作者
高扬
孟繁舒
+3 位作者
闵浩楠
剌焕军
陈磊
后振中
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期87-93,共7页
以聚己内酯(PCL)为载体材料,阿司匹林(ASA)为待释放药物,提出一种PCL/ASA药物控释系统,以实现医工结合背景下药物控释系统的个性化定制及释药量的参数化调节。首先,基于菲克扩散定律建立了PCL/ASA药物控释系统的释药模型,以设计域平均...
以聚己内酯(PCL)为载体材料,阿司匹林(ASA)为待释放药物,提出一种PCL/ASA药物控释系统,以实现医工结合背景下药物控释系统的个性化定制及释药量的参数化调节。首先,基于菲克扩散定律建立了PCL/ASA药物控释系统的释药模型,以设计域平均浓度与目标浓度之差的最小值作为优化目标,采用拓扑优化方法对PCL/ASA药物控释系统的结构进行拓扑优化设计。其次,对所获得的拓扑优化结构进行几何重构,得到清晰的流道结构,并研究了不同药物储库形状和流道结构对瞬态释药性能的影响。最后,制备PCL/ASA药物控释系统并进行体外药物释放实验,验证了优化方法和模型的合理性。结果表明,几何重构方法可以很好地保留拓扑优化的流道结构,具备较高的可靠性。拓扑优化方法所获得的流道结构展现出较好的药物控释性能,药物释放趋势趋于零级释放。基于拓扑优化设计的PCL/ASA药物控释系统可以在35.03~43.86 mol/m3范围内实现ASA浓度的参数化调节,呈现出较好的释药量调节能力。该研究为医工结合背景下优化药物控释系统结构、实现按需给药提供了一种新的手段。
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关键词
聚己内酯
拓扑优化
药物控释系统
几何重构
释药性能
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职称材料
题名
静电纺PCL-CS纤维膜/PAA水凝胶复合材料的制备及界面黏附性能
1
作者
高扬
闵浩楠
剌焕军
后振中
机构
西安科技大学机械工程学院
西安科技大学材料科学与工程学院
出处
《工程塑料应用》
北大核心
2025年第3期24-30,共7页
基金
陕西省重点研发计划-工业领域(2023-YBGY-448)
陕西省教育厅科学研究计划服务地方专项(24JC060)
咸阳市重点研发计划-工业企业创新能力提升计划(L2023-ZDYF-QYCX-024)。
文摘
静电纺丝纤维膜与水凝胶因其各自的优点被广泛制备成复合材料并应用在伤口敷料中。为提高纤维膜与水凝胶的界面黏附性能,基于聚丙烯酸(PAA)水凝胶自身黏性,复合聚己内酯(PCL)-壳聚糖(CS)纤维膜,制备了PCLCS纤维膜/PAA水凝胶复合材料。使用静电纺丝法制备PCL-CS纤维膜,研究了CS质量分数对PCL-CS纤维膜微观形貌与吸水率的影响,以获得最佳的CS质量分数;使用自由基聚合法制备PAA水凝胶,通过剥离试验获得不同溶胀率的PAA水凝胶与纤维膜复合时的黏附能,分析水凝胶溶胀率对黏附能的影响。结果表明,当CS质量分数为15%时,PCL-CS纤维膜的纤维直径较小且分布均匀,纤维平均直径为517.45 nm;拉伸强度为1.77 MPa,满足伤口敷料在实际应用中的强度需求;吸水率为1933.1%,较高的吸水率使纤维膜能与PAA水凝胶产生较高的黏附能。当PAA水凝胶的溶胀率为250%时,其与CS质量分数为15%的纤维膜的黏附能最大,为7.12 J/m^(2)。上述结果为复合伤口敷料的界面黏附性能提升研究提供了一定的参考。
关键词
伤口敷料
纤维膜
水凝胶
微观形貌
吸水率
溶胀率
黏附能
Keywords
wound dressing
fiber membrane
hydrogel
microscopic morphology
water absorption
swelling ratio
adhesion energy
分类号
TB324 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
PCL/ASA药物控释系统结构拓扑优化及瞬态释药性能
2
作者
高扬
孟繁舒
闵浩楠
剌焕军
陈磊
后振中
机构
西安科技大学机械工程学院
西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室
西安科技大学材料科学与工程学院
出处
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期87-93,共7页
基金
陕西省重点研发计划项目(2023-YBGY-448)
西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室开放基金项目(sklms2022019)
+1 种基金
国家自然科学基金青年基金项目(51605379)
陕西省教育厅服务地方专项计划项目(22JC052)。
文摘
以聚己内酯(PCL)为载体材料,阿司匹林(ASA)为待释放药物,提出一种PCL/ASA药物控释系统,以实现医工结合背景下药物控释系统的个性化定制及释药量的参数化调节。首先,基于菲克扩散定律建立了PCL/ASA药物控释系统的释药模型,以设计域平均浓度与目标浓度之差的最小值作为优化目标,采用拓扑优化方法对PCL/ASA药物控释系统的结构进行拓扑优化设计。其次,对所获得的拓扑优化结构进行几何重构,得到清晰的流道结构,并研究了不同药物储库形状和流道结构对瞬态释药性能的影响。最后,制备PCL/ASA药物控释系统并进行体外药物释放实验,验证了优化方法和模型的合理性。结果表明,几何重构方法可以很好地保留拓扑优化的流道结构,具备较高的可靠性。拓扑优化方法所获得的流道结构展现出较好的药物控释性能,药物释放趋势趋于零级释放。基于拓扑优化设计的PCL/ASA药物控释系统可以在35.03~43.86 mol/m3范围内实现ASA浓度的参数化调节,呈现出较好的释药量调节能力。该研究为医工结合背景下优化药物控释系统结构、实现按需给药提供了一种新的手段。
关键词
聚己内酯
拓扑优化
药物控释系统
几何重构
释药性能
Keywords
polycaprolactone
topology optimization
controlled drug delivery system
geometric reconstruction
drug release property
分类号
TB324 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
静电纺PCL-CS纤维膜/PAA水凝胶复合材料的制备及界面黏附性能
高扬
闵浩楠
剌焕军
后振中
《工程塑料应用》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
PCL/ASA药物控释系统结构拓扑优化及瞬态释药性能
高扬
孟繁舒
闵浩楠
剌焕军
陈磊
后振中
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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