導語:
本文盤點了2021年發表在Science Robotics(IF=23.748)和Science Advances(IF=14.136)期刊中5篇關於靜電紡絲技術在電子器件、過濾以及生物醫用等方面的最新研究進展,供大家瞭解學習。
1. Sci. Robot.:靜電紡製備液態晶體彈性纖維致動器
➣美國加州大學聖地亞哥分校的 Cai Shengqiang研究團隊報告了一種簡易的方法,即透過靜電紡絲技術製備薄LCE微纖維。
➣電紡LCE微纖維的直徑約為10至100微米,可以在不到一秒的時間內產生大的驅動應變(大於50%),由環境加熱或近紅外(NIR)鐳射照射提供動力。
➣LCE微纖維的驅動應力、應變和功率密度與人體肌纖維的效能相當。利用LCE微纖維,研究人員進一步成功構建了電控微鑷子、微機器人和光動力微流體泵。
DOI: 10.1126/scirobotics.abi9704
2. Sci. Adv. :靜電紡多孔單層石墨烯膜用於超快有機溶劑納濾
➣新加坡國立大學張歲團隊以銅箔上生長的單層石墨烯為接收器,透過簡便的 PAN 和 PVDF 靜電紡絲技術,將單層石墨烯與奈米纖維薄膜牢固結合在一起,製備出了單層石墨烯溶劑納濾膜。
➣該薄膜具有優異的有機溶劑納濾效能,乙醇滲透率達到了創紀錄的156.8 L·m-2·hour-1·bar-1,對玫瑰紅染料的截留率超過 94.5 %,表現出了更優的滲透率和選擇性。
➣石墨烯奈米纖維膜的高孔隙率和低缺陷的特點,使他們的薄膜均遠高於當前研究文獻和商業薄膜的水平。
DOI: 10.1126/sciadv.abg6263
3. Sci. Adv. :解剖小鼠面板傷口癒合中生物合成支架周圍的微環境
➣四川大學華西口腔醫院滿毅等人制備了具有三種表面形貌(隨機、排列和格子狀)的電紡膜,將其引入小鼠和大鼠背部面板切除傷口,並評估其對傷口癒合和免疫調節特性的影響。
➣透過單細胞RNA測序對微環境中的不同免疫細胞進行概述,揭示了體內不同的細胞異質性。
➣免疫應答的時間過程由排列的支架向適應性免疫-顯性階段推進。在沒有成熟T淋巴細胞的小鼠中,缺乏傷口誘導的毛髮新生表明T細胞對毛囊再生具有調節作用。
DOI: 10.1126/sciadv.abf0787
4. Sci. Adv. :脫細胞基質電紡仿生支架誘導細胞生長和肌管成形
➣美國萊斯大學Antonios G. Mikos團隊報道了骨骼肌脫細胞外基質電紡支架的製備工藝,透過工藝引數調整製備得到具有可調理化特性的電紡支架,探索其對細胞鋪展、排列並肌管形成的指導和調控。
➣將製備的肌肉脫細胞基質電紡支架定義為三種排列方式:無規取向),轉軸速度為1000 rpm,圖B,轉軸速度為3000 rpm,圖C。三種支架接著進行0、30分鐘、24小時的戊二醛蒸汽交聯(用X 30/24表示)。
➣首次透過靜電紡絲技術製備得到不同排列方式的脫細胞基質電紡支架,拓寬了脫細胞基質成形的製備方法,為脫細胞基質電紡工藝奠定了基礎。
DOI: 10.1126/sciadv.abg4123
5. Sci. Adv. :機械驅動串聯支架的3D噴射書寫
➣韓國忠南大學Kyung Jin Lee和密歇根大學Joerg Lahann等人發現在3D噴射書寫過程中的電荷反轉可以實現精確設計的3D結構的高通量生產。
➣射流的軌跡是由不穩定電荷-電荷斥力和恢復性粘彈力的平衡控制的。電壓極性的反轉降低了射流所攜帶的淨表面電勢,從而抑制了在常規靜電紡絲過程中通常觀察到的彎曲不穩定性的發生。
➣在沒有彎曲不穩定性的情況下,可以實現聚合物纖維的精確沉積。可以將相同的原理應用於使用針陣列的3D噴射書寫中,由於其前所未有的結構控制,複合材料可以經歷可逆的形狀轉變。
DOI: 10.1126/sciadv.abf5289