Name: 分子纠缠与生物大分子的Electrospinnability (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-09-03T15:45:00.000+00:00
Duration: 7 min 59 s
Description: 了解利用流变学方法评估淀粉和普鲁兰等生物聚合物静电纺丝性能的技术。本研究建立了剪切粘度与纺丝能力之间的相关性，为材料科学应用提供了可靠的预测方法。

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本工作部分由美国农业部食品与农业国家研究院、国家竞争性拨款计划、2007财年国家研究倡议计划71.1项目资助，项目编号为2007-35503-18392，以及美国国立卫生研究院过敏与传染病研究所资助，项目编号R33AI94514-03。

1. 纺丝液的制备
<ol>
	<li>配制一系列待研究的生物聚合物浓度（0.1% 至 30%，w/v），并在计算时考虑生物聚合物粉末的水分含量。针对每种浓度，将生物聚合物（淀粉或普鲁兰多糖）粉末称重后放入 50 ml 试管中。加入水性二甲基亚砜（DMSO）溶液和搅拌子。</li>
	<li>将试管置于沸水中，并在磁力搅拌加热板上持续搅拌。</li>
	<li>约 1 小时后，关闭加热，使分散液冷却至室温。此时分散液即可用于流变学测试和静电纺丝。</li>
</ol>
2. 稳态剪切流变学
<ol>
	<li>预热流变仪并将载物台温度设定为 20 °C校准探头（使用25 mm锥形探头）与载物台（平板）之间的间隙。</li>
	<li>将0.41 ml生物聚合物分散液加至载台中央，降下探针以设定位置（25 mm锥形探针的间隙为0.053 mm）。确保分散液在间隙内均匀铺展。</li>
	<li>使用以下实验参数进行流变学测试：扫描模式：对数，初始速率：100 秒⁻¹-1，最终速率：0.1 秒-1每十倍频程点数：10，测量前延迟：5 秒，测量时间：10 秒，每次测量方向：两个（顺时针和逆时针）。</li>
	<li>分析流变学数据，以估算适用于静电纺丝试验的分散液浓度。
	<ol>
		<li>将表观剪切黏度随剪切速率的变化关系绘制成图，并以聚合物浓度为参数。针对每条流动曲线，估算零剪切黏度 η0，由实际或外推的值（例如在低浓度下，由于低剪切速率数据不可靠，0.1 sec⁻¹ 时的表观黏度−1.</li>
		<li>计算特性黏度：ηsp = (η0− ηs)/ηs，其中 ηs 是溶剂的黏度。</li>
		<li>将比黏度对浓度作图，确定半稀释非缠结区和缠结区。半稀释非缠结区从低浓度端开始，斜率较小；半稀释缠结区紧随其后，具有更大的斜率。在两个区域内分别拟合幂律回归模型。幂指数值即为在双对数图中半稀释非缠结区和缠结区的斜率（浓度依赖性）。两条拟合直线的交点对应的浓度即为缠结浓度，ce.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. 电纺丝参数变化
<ol>
	<li>按照图示组装静电纺丝装置 图1. 用适当组成的分散液填充注射器， 例如将含有15%（w/v）淀粉或普鲁兰的100% DMSO溶液装入注射泵。将高压线（正极）夹在针头上。将凝固浴（含纯乙醇）通过将接地线（负极）浸入浴液中接地。使用实验室升降台调节注射针头与凝固浴之间的距离。将金属网置于凝固浴中，用于收集静电纺丝后的纤维膜。</li>
	<li>以以下参数范围进行生物聚合物纺丝：进料速率为 0.1 至 0.4 ml/hr，纺丝距离为 5 至 10 cm，电压为 0 至 15 kV。
	<ol>
		<li>起始旋转距离设为 5 cm。对于第一个进料速率（0.1 ml/hr），将电压从 0 V 开始缓慢升高。注意观察针尖处挤出分散液的形态，并记录分散液滴加速并随后被拉长的时刻。</li>
		<li>记录液滴表面开始产生微小射流时的电压，以指示溶液的可电纺性。若出现连续射流，记录其起始电压。</li>
		<li>检查三个参数的完整范围，并记录成功的纺丝条件。只有当针尖出现连续射流时，才收集纤维。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>收集数分钟后，用纯乙醇冲洗纤维膜。将纤维膜置于含有干燥剂的真空干燥器中。</li>
	<li>对每种生物聚合物浓度重复上述步骤，以完成全面表征。</li>
</ol>
<img alt="电纺装置示意图，包含注射泵、高压电源和凝固浴装置。" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51933/51933fig1highres.jpg" width="500" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="图1"> 
图1. 湿法静电纺丝装置的示意图。 生物高分子分散液由注射泵挤出。高压直流电源为钝头针头提供高电压，并将凝固浴接地。从针尖喷出的聚合物射流先沿直线路径行进，随后转变为快速鞭动的路径（又称鞭动不稳定性）。
4. 形态学表征
<ol>
	<li>裁取一段干燥的纤维膜，使用导电胶带将其固定在扫描电镜样品 stub 上。</li>
	<li>将样品 stub 装入扫描电镜仪器中，获取用于分析的图像。</li>
</ol>

<ol><li>Greiner, A., Wendorff, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+self-assembled+nanofibers+by+electrospinning%5BTitle%5D)+AND+%22Self-aseembled+nanomaterials%22%5BJournal%5D)">Functional self-assembled nanofibers by electrospinning.</a> Self-aseembled nanomaterials. 1, 107-171 (2008).</li>
<li>Ramakrishna, S., Fujihara, K., Teo, W. E., Lim, T. C., Ma, Z. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRamakrishna%2C+S+%22An+Introduction+to+Electrospinning+and+Nanofibers%22">An Introduction to Electrospinning and Nanofibers</a>. , World Scientific. Singapore. (2005).</li>
<li>Klossner, R. R., Queen, H. A., Coughlin, A. J., Krause, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlation+of+Chitosan%E2%80%99s+Rheological+Properties+and+Its+Ability+to+Electrospin%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Correlation of Chitosan’s Rheological Properties and Its Ability to Electrospin.</a> Biomacromolecules. 9 (10), 2947-2953 (2008).</li>
<li>McKee, M. G., Wilkes, G. L., Colby, R. H., Long, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlations+of+Solution+Rheology+with+Electrospun+Fiber+Formation+of+Linear+and+Branched+Polyesters%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Correlations of Solution Rheology with Electrospun Fiber Formation of Linear and Branched Polyesters.</a> Macromolecules. 37 (5), 1760-1767 (2004).</li>
<li>McKee, M. G., Hunley, M. T., Layman, J. M., Long, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solution+rheological+behavior+and+electrospinning+of+cationic+polyelectrolytes%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Solution rheological behavior and electrospinning of cationic polyelectrolytes.</a> Macromolecules. 39 (2), 575-583 (2006).</li>
<li>Kong, L., Ziegler, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+pure+starch+fibers+by+electrospinning%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Hydrocolloids%22%5BJournal%5D)">Fabrication of pure starch fibers by electrospinning.</a> Food Hydrocolloids. 36, 20-25 (2014).</li>
<li>Singh, R. S., Saini, G. K., Kennedy, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pullulan%3A+microbial+sources%2C+production+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Carbohydrate+Polymers%22%5BJournal%5D)">Pullulan: microbial sources, production and applications.</a> Carbohydrate Polymers. 73 (4), 515-531 (2008).</li>
<li>Leathers, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biotechnological+production+and+applications+of+pullulan%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Microbiology+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Biotechnological production and applications of pullulan.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. 62 (5), 468-473 (2003).</li>
<li>Karim, M. R., Lee, H. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+and+characterization+of+electrospun+pullulan%2Fmontmorillonite+nanofiber+mats+in+aqueous+solution%5BTitle%5D)+AND+%22Carbohydrate+Polymers%22%5BJournal%5D)">Preparation and characterization of electrospun pullulan/montmorillonite nanofiber mats in aqueous solution.</a> Carbohydrate Polymers. 78 (2), 336-342 (2009).</li>
<li>Stijnman, A. C., Bodnar, I., Hans Tromp, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospinning+of+food-grade+polysaccharides%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Hydrocolloids%22%5BJournal%5D)">Electrospinning of food-grade polysaccharides.</a> Food Hydrocolloids. 25 (5), 1393-1398 (2011).</li>
<li>Kong, L., Ziegler, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+molecular+entanglements+in+starch+fiber+formation+by+electrospinning%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Role of molecular entanglements in starch fiber formation by electrospinning.</a> Biomacromolecules. 13 (8), 2247-2253 (2012).</li>
<li>Kong, L., Ziegler, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rheological+aspects+in+fabricating+pullulan+fibers+by+electro-wet-spinning%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Hydrocolloids%22%5BJournal%5D)">Rheological aspects in fabricating pullulan fibers by electro-wet-spinning.</a> Food Hydrocolloids. 38, 220-226 (2014).</li>
<li>Han, C. D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHan%2C+CD+%22Fiber+Spinning+Rheology+and+Processing+of+Polymeric+Materials%3A+Volume+2%3A+Polymer+Processing%22">Fiber Spinning Rheology and Processing of Polymeric Materials: Volume 2: Polymer Processing</a>. , 257-304 (2007).</li>
<li>Morris, E. R., Cutler, A. N., Ross-Murphy, S. B., Rees, D. A., Price, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Concentration+and+shear+rate+dependence+of+viscosity+in+random+coil+polysaccharide+solutions%5BTitle%5D)+AND+%22Carbohydrate+Polymers%22%5BJournal%5D)">Concentration and shear rate dependence of viscosity in random coil polysaccharide solutions.</a> Carbohydrate Polymers. 1 (1), 5-21 (1981).</li>
<li>Thompson, C. J., Chase, G. G., Yarin, A. L., Reneker, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+parameters+on+nanofiber+diameter+determined+from+electrospinning+model%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Effects of parameters on nanofiber diameter determined from electrospinning model.</a> Polymer. 48 (23), 6913-6922 (2007).</li>
</ol>

作者声明无任何利益冲突。

流变学是研究聚合物加工过程（包括常规纤维纺丝和静电纺丝13）的重要工具。通过稳态剪切流变学研究，可以解析聚合物在不同溶剂中的构象及其相互作用（图2&#160;和&#160;图3）。当生物大分子浓度尚未达到相互重叠的程度时，其浓度依赖性约为1.4（图3），这与文献报道的其他聚合物在良溶剂中的数值相符3,4。当生物大分子开始发生缠结后，特性黏度对浓度的依赖性显著增强。n值越大，表明分子间相互作用越强。许多无规卷曲型多糖表现出类似的浓度依赖性，n值约为3.3&#160;14。在高DMSO含量的溶剂中，普鲁兰多糖比淀粉表现出更强的分子间相互作用，这可能与两种生物大分子的分子结构特性有关。所用的淀粉含有较多高度支化的组分（约20%的支链淀粉），而普鲁兰多糖则应为线性结构。当然，未知的分子量也可能对结果产生影响。
缠结浓度取决于分散体系中生物聚合物的构象。例如，淀粉在92.5%（w/v）DMSO水溶液中的缠结浓度远低于其在纯DM...

静电纺丝是一种能够从多种材料中制备连续的微米至纳米级纤维的技术。该技术已引起学术界和工业界的日益关注1。尽管静电纺丝的装置和操作看似简单，但预测材料的可纺性并控制纤维特性的能力仍面临挑战。其原因可能在于，影响静电纺丝过程的因素众多2，且该过程——尤其是纤维的运动路径——具有混沌特性1。目前，常采用经验性的“试错观察”方法来筛选潜在的可静电纺丝材料。然而，为了更有效地控制静电纺丝过程及所得纤维的性能，需要更全面地理解决定可纺性的内在机制。已有若干研究者发现，聚合物在纺丝液中的分子链缠结是实现成功静电纺丝的关键前提条件3-5。
流变学是研究聚合物分散体系中分子构象与相互作用的有力工具。例如，McKee 等研究了线性和支化聚对苯二甲酸乙二醇酯-共-间苯二甲酸乙二醇酯共聚物在含氯仿/对苯二甲酸二甲酯（7/3，v/v）溶剂中的分子构象，并确定聚合物浓度必须为2–2.5倍&#160;成功静电纺丝所需的缠结浓度4.
目前，由于生物聚合物纤维在生物降解性、生物相容性和可再生性方面相较于合成材料具有优势，其研究正重新受到关注。然而，实践者面临诸多挑战，这些挑战通常源于生物聚合物结构复杂、热加工困难以及力学性能较差等问题。淀粉广泛存在于植物组织中，是地球上最丰富且成本最低的生物聚合物之一。最近已有研究报道了使用电湿法纺丝装置制备纯淀粉纤维的方法6。普鲁兰多糖是由某些细菌胞外合成的一种线性多糖，其分子中（1→4）和（1→6）糖苷键的规则交替排列被认为赋予了普鲁兰多糖多种独特性质，包括优异的成纤和成膜能力7,8。已有多个研究者报道了从水分散体系中通过静电纺丝制备普鲁兰多糖纤维的方法9,10。在我们先前的出版物中，已讨论了两种生物聚合物——淀粉11和普鲁兰多糖12——的可静电纺丝性。本报告重点在于展示如何利用流变学原理来研究这两种生物聚合物可纺性的实验方案。

<table><tbody><tr><td>明胶80淀粉</td><td>Ingredion</td><td></td><td>直接使用</td></tr><tr><td>普鲁兰多糖</td><td>林原株式会社（Hayashibara Co. Ltd）</td><td></td><td>直接使用</td></tr><tr><td>二甲基亚砜</td><td>BDH Chemicals</td><td>BDH1115-4LP</td><td></td></tr><tr><td>乙醇</td><td>VWR International</td><td>89125-172</td><td>200 proof</td></tr><tr><td>流变仪</td><td>TA Instruments</td><td>ARES&amp;nbsp;</td><td>50 mm 锥板几何结构</td></tr><tr><td>注射器（10 ml）</td><td>贝克顿·迪金森公司（Becton, Dickinson and Company）</td><td>309604</td><td>带鲁尔锁式接头（Luer-Lok&amp;reg; Tip）的注射器</td></tr><tr><td>高压电源发生器</td><td>Gamma High Voltage Research, Inc.</td><td>ES40P</td><td></td></tr><tr><td>注射泵</td><td>Hamilton Company</td><td>81620</td><td></td></tr><tr><td>环境扫描电子显微镜</td><td>FEI 公司</td><td>Quanta 200</td><td>用于淀粉纤维观察</td></tr><tr><td>环境扫描电子显微镜</td><td>Phenom-World</td><td>Phenom G2 Pro</td><td>用于普鲁兰多糖纤维观察</td></tr></tbody></table>

生物大分子的分子缠结与静电纺丝性

Molecular Entanglement and Electrospinnability of Biopolymers

静电纺丝是一种引人注目的技术，可用于从多种材料制备微米至纳米级纤维。对于生物聚合物而言，纺丝液中组分聚合物的分子缠结被认为是成功进行静电纺丝的基本前提。流变学是一种强大的工具，可用于研究生物聚合物的分子构象及其相互作用。在本报告中，我们展示了利用流变学评估两种生物聚合物——淀粉和普鲁兰多糖——在二甲基亚砜（DMSO）/水分散体系中可纺性的实验方案。成功获得了形貌完整、平均直径在亚微米至微米范围内的淀粉和普鲁兰多糖纤维。通过纤维形成的肉眼观察和显微镜观察来评估其可纺性。通过将分散体系的流变性能与其可纺性相关联，我们证明了分子构象、分子缠结以及剪切黏度均会影响静电纺丝过程。流变学不仅在溶剂体系选择和工艺优化中具有重要作用，还有助于从分子层面理解纤维形成的机制。

获得了生物聚合物分散液的流动曲线，该曲线是生物聚合物浓度和溶剂中DMSO浓度的函数。两个代表性图示显示了淀粉（图2A）和普鲁兰多糖（图2B）在纯DMSO溶剂中随其浓度变化的流动曲线。将比黏度对生物聚合物浓度作图（淀粉见图3A，普鲁兰多糖见图3B）。根据这些图示，通过拟合曲线在未缠结半稀溶液区和缠结半稀溶液区的交点，得到缠结浓度。
<img alt="Apparent viscosity vs. shear rate graph; flow behavior analysis, semilog scale, rheology study." fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51933/51933fig2highres.jpg" width="500" data-altupdatedat="1787630408000"...

静电纺丝是一种用于从多种材料制备微米至纳米级纤维的引人入胜的技术。纺丝液中聚合物分子的缠结对于成功实现静电纺丝至关重要。本文介绍了一种利用流变学评估两种生物聚合物——淀粉和普鲁兰多糖——可纺性的实验方案。

静电纺丝是一种从多种材料制备微米至纳米级纤维的先进技术。对于生物大分子而言，其分子……

本实验的总体目标是利用放射学研究评估生物聚合物的电纺丝性能。首先将生物聚合物在溶剂中制备成分散液，然后对所得分散液进行剪切放射学测试。接下来，将这些分散液进行电纺丝，并观察其电纺丝性能。最后一步是将剪切黏度数据与电纺丝性能相关联。最终，可构建出电纺丝性能随生物聚合物浓度和溶剂组成变化的关系图。尽管该方法可揭示分子相互作用对淀粉与污染物电纺性能的影响，也可应用于其他聚合物体系的电纺过程。首先配制一系列不同质量浓度的生物聚合物溶液。通过将生物聚合物粉末称重后加入50毫升试管中，制备质量浓度为0.1%至30%的样品。本视频中使用此处所示的淀粉或聚碘化合物（polan），在加入水性二甲基亚砜溶液前，需考虑粉末的含水量。完成后，将搅拌子放入生物聚合物溶液中。将试管置于盛有足够水的烧杯中，以浸没样品。将其置于磁力搅拌器或加热板上，边加热边持续搅拌，直至水沸腾。保持此状态约1小时。1小时后，关闭热源，使分散液冷却至室温。待其达到室温后，分散液即可用于放射学检测和电纺丝。在进行放射学检测前，预热TER，并将载物台温度设置为20摄氏度。安装25毫米锥形探针，并校准探针与载物台之间的间隙。准备就绪后，将 0.41 毫升的生物聚合物分散液加载到载台中央。务必确保分散液位于载台中心。降低探头以设定位置。确保分散液在间隙内均匀分布。以对数模式进行流变学测试，剪切速率从每秒100开始，降至每秒0.1结束。在测试不同聚合物浓度后，分别进行顺时针和逆时针方向的测量。将每种浓度下的表观剪切黏度对剪切速率作图，如同本图中在20摄氏度下纯DMSO中的jellos 80淀粉所示，在同一张图中绘制。此图为Polan的对应图。利用数据估算零剪切黏度，并据此确定和绘制溶剂的特性黏度随浓度变化的关系图，使用JELLOS 80淀粉绘制曲线。例如，斜率较小的区域为未缠结的半稀溶液区，斜率较大的区域为缠结的半稀溶液区。两条拟合直线的交点对应淀粉在纯DMSO中的缠结浓度，测得为6.88%。聚兰（Polan）在纯DMSO中的缠结浓度为4.3%。下一步是组装静电纺丝装置，该操作在通风橱中进行以确保安全。装置包括安装在可垂直调节支架上的注射泵，泵上装有一个带有钝针头的注射器，针头方向垂直朝下。将上述装置置于含有纯乙醇的凝固浴上方。使用高压直流电源，将一根导线连接至其接地端，并延伸至凝固浴中，以实现凝固浴的接地。将导线的另一端浸入乙醇中并固定。接着，取下泵上的注射器，抽取浓度高于已确定缠结浓度的分散液。在放射学实验中，将注射器安装到泵上。然后从高压电源的正极引出一根导线，在静电纺丝前将其夹在注射器针头上。在浴槽中插入金属网以收集纤维膜。同时设定针尖与凝固浴表面之间的距离。旋转距离从七厘米开始。将注射泵的进料速率设置为每小时0.1毫升。然后从零伏开始，缓慢将电压升高至最高15千伏。注意针尖处挤出分散液的形态，观察分散液滴加速并被拉长的现象。继续实验，探索进样电压速率从0.1至0.4毫升每小时、纺丝距离从5至10厘米的范围。若从针尖引发连续射流，则表明已实现静电纺丝，让纤维在接收浴中收集。务必记录参数并收集纤维。用纯乙醇冲洗收集到的纤维膜，然后将其放入含有干燥剂的真空干燥器中。一旦证明了电纺丝能力，即转移到另一种分散液并重复上述步骤，直至测试完每种生物聚合物浓度。这是一张通过电纺丝波兰分散液制备的结构良好纤维的扫描电子显微镜图像。该分散液形成了稳定且连续的射流，最终得到表面光滑、无液滴的纤维。相比之下，这些是结构不良的海绵纤维。注意因分散液无法形成稳定射流而产生的微小液滴。使用80淀粉制成的凝胶也获得了类似结果。请注意，表面粗糙的粗纤维是由于分散液黏度过高，无法产生鞭动不稳定性所致。针对多种聚丙烯腈和淀粉分散液进行了静电纺丝尝试。这些图示总结了静电纺丝性能在不同DMSO含量、溶剂中浓度以及分散液中生物聚合物浓度条件下的评估结果。良好的电纺丝性能用圆形表示。较差的电纺丝性能用菱形表示。X 表示无法实现电纺丝的分散体系。缠结浓度约为近似标注。阴影区域大致表示静电纺丝区域。请注意，进行静电纺丝时使用高电压可能极为危险。因此，在进行该操作时应采取预防措施，例如确保仪器正确接地，在超净工作台内操作，并避免采用容易造成短时高速旋转的姿势。

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Research

科研

JoVE Journal

Bioengineering

生物工程

分子纠缠与生物大分子的Electrospinnability

静电纺丝技术可用于制备多种组织工程或其他应用领域的纳米纤维支架。本文介绍了一种优化静电纺丝溶液和设备参数的实验步骤，以获得具有理想形貌和取向的纤维。同时提供了常见问题及相应的解决方法。...

静电纺丝基础：优化溶液与装置参数

本文描述了一种制备具有可特异性结合蛋白质功能基团的纳米纤维的高效方法。该方法首先需要制备带有适当功能基团的聚合物。通过静电纺丝技术将该功能化聚合物加工成纳米纤维。采用共聚焦显微镜研究纳米纤维与蛋白质结合的有效性。...

生物功能纳米纤维的制备方法

蜘蛛丝纤维具有卓越的力学性能。通过静电纺丝技术可将人工改造的Araneus diadematus Fibroin...

包含电纺重组蜘蛛丝蛋白无纺网的空气过滤装置

通过静电纺丝或电喷雾技术，将可生物降解聚合物与具有相似组成的低表面能聚合物共混，制备出二维和三维超疏水聚合物材料。...

用于生物医学应用的超疏水聚合物材料的制备

本文描述了基于聚合物低聚物通过腙键交联制备可降解温敏性水凝胶的方案，适用于宏观、微观和纳米尺度，其中纳米尺度可用于制备凝胶纳米颗粒和纳米纤维。...

通过反应性挤出、微流控、自组装和电纺丝在多个长度尺度上制备可降解温敏性水凝胶

本文提供了一种在气-液晶体界面处通过干燥诱导大分子生物聚合物自组装的方法。该方法不仅有助于理解生物聚合物的宏观性能，还可作为生物医学和环境领域中软材料的评估手段。...

大分子生物聚合物在干燥空气-液晶界面自整合的方法

半柔性聚合物展现出独特的力学特性，这些特性在生命系统中被广泛应用。然而，由于聚合物刚性等性质难以测量，目前对生物聚合物的系统性研究仍然有限。本文描述了如何利用可编程的DNA纳米管克服这一限制，从而实现对丝状结构刚性影响的实验研究。...

DNA纳米管作为研究半柔性聚合物的多功能工具

本方案提供了通过熔体静电纺丝在直接书写模式下制备支架的全面指南。我们系统地概述了该过程，并定义了实现目标支架结构的适当参数设置。...

用于组织工程应用的可调控形貌三维聚(ε-己内酯)支架的熔融电纺写入制备

本文介绍了一种利用气相沉积法在静电纺丝聚丙烯腈（PAN）纳米纤维上涂覆电活性聚合物的简单技术。研究了氧化剂FeCl₃对在PAN上沉积聚(3,4-乙烯二氧噻吩)涂层的影响，以理解并优化聚合物的生长、纤维直径以及纳米纤维膜的整体机械强度。...

在静电纺丝商用聚合物纳米纤维上通过气相沉积法制备电活性聚(3,4-乙烯二氧噻吩)

荧光寿命成像（FLIM）已成为一种关键技术，用于成像活细胞中特定蛋白质和染料的环境及其相互作用。利用荧光分子转子的FLIM可实现对活细胞内黏度的成像图谱绘制。...

活细胞中分子转子的荧光寿命成像

了解利用流变学方法评估淀粉和普鲁兰等生物聚合物静电纺丝性能的技术。本研究建立了剪切粘度与纺丝能力之间的相关性，为材料科学应用提供了可靠的预测方法。

生物大分子的分子缠结与静电纺丝性

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