From Sea to Therapy: Marine Biomaterials for Drug Delivery and Wound Healing.
海洋生物质是开发高价值生物材料的重要但尚未充分开发的资源。近年进展表明,海洋来源多糖、蛋白质和多肽在生物医学应用,尤其是药物递送和伤口愈合方面具有显著潜力。本综述系统总结这些生物聚合物提取、加工和药用价值化研究,重点关注其结构与功能特性,使材料可设计为纳米载体、水凝胶、支架和智能复合材料。综述批判性考察离子凝胶化、去溶剂化和3D生物...
海洋生物质是开发高价值生物材料的重要但尚未充分开发的资源。近年进展表明,海洋来源多糖、蛋白质和多肽在生物医学应用,尤其是药物递送和伤口愈合方面具有显著潜力。本综述系统总结这些生物聚合物提取、加工和药用价值化研究,重点关注其结构与功能特性,使材料可设计为纳米载体、水凝胶、支架和智能复合材料。综述批判性考察离子凝胶化、去溶剂化和3D生物...
随着对抗菌纺织品需求增长和对合成抗菌剂环境担忧,壳聚糖作为环保替代物受到关注,但其在纺织品上的有效性报道不一。本研究考察壳聚糖分子量、浓度、处理方法及其交互作用对纤维素无纺布抗菌性和物理机械性能的影响,并评估培养基动态在抗菌测试中的作用。采用低(30 kDa)、中(250 kDa)和高(2100 kDa)分子量壳聚糖,浓度1–15 ...
群体感应(QS)调控铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的毒力。本研究旨在评价阿司匹林单独及与壳聚糖联合的抗QS活性,以实现对群体感应合成酶的最大抑制。作者检测10株高毒力铜绿假单胞菌分离株,并使用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)作为生物传感器筛查N-酰基高丝氨酸内酯(AHL)...
海洋覆盖地球约三分之二,具有高度生物异质性。藻类、脊椎动物、无脊椎动物和微生物等海洋生物可提供多种具有生物活性的天然产物,也是治疗、生物医学、生物传感器和气候稳定等领域潜在生物材料来源。近年来,生物传感器因能够早期诊断疾病、快速检测多种分子与物质并实现长期监测而受到广泛关注。本综述聚焦海洋来源生物大分子材料(碳水化合物聚合物、蛋白质...
大量废水通常排入水体,对水生环境造成严重危害;从水体中去除重金属对保障安全用水和人类活动十分必要。随着海产品需求显著增加,每年有数百万吨甲壳类废弃物被丢弃,这些废弃物富含天然生物聚合物几丁质。几丁质的脱乙酰形式壳聚糖作为吸附剂受到关注,它是一种生物相容、可生物降解的聚合物,可经化学、物理或酶法改性并转化为多种衍生物。本综述聚焦相关文...
壳聚糖是由海洋及昆虫甲壳脱乙酰化得到的重要天然聚合物,因环境友好、生物相容性好,可用于多种生物与环境应用。人体及血清、血液和不同体液中生物化合物的传感,相比使用复杂仪器直接测定体液,具有重要应用价值。生物体系尤其是人体流体的生物分析常面临灵敏度、重复性、分析速度和生物相容性不足等问题,且样品处理与测定之间的时间差可能改变生物化合物的...
本文综述了纳米材料整合的几丁质/壳聚糖基聚合物在个人健康设备,尤其是酶基血糖仪中的技术进步。几丁质(CT)和壳聚糖(CS)作为天然生物聚合物,具有生物相容性、可降解性、成膜性和可调官能团,在生物催化工程和生物传感器界面设计中受到关注。作者系统总结了 CT/CS 及其纳米架构支架用于构建生物传感组装体的多种策略,包括复合材料、纳米复合...
固定化酶制剂的设计是现代生物技术与材料科学的重要方向。将动物源酶固定在天然载体上可保护酶活性位点、提高稳定性,并便于分离、回收和重复使用,从而降低运行成本。水解酶(如脂肪酶)与多糖(如壳聚糖)是最具应用前景的酶-载体组合。本文重点综述猪胰脂肪酶(LPP)固定在几丁质和壳聚糖等多糖上的方法,包括物理吸附、化学交联、间隔基共价固定及凝胶...
近年来,生物传感器在环境监测、国土安全、制药、食品与生物加工及农业等领域应用不断扩大。要制造有效可靠的生物传感器,生物识别元件的高质量固定化至关重要。壳聚糖及其纳米复合材料作为生物传感器表面的固定化基质展现出优异性能。作为天然多糖,壳聚糖具有高通透性和机械强度、生物相容性和无毒、来源丰富且成本低等优点。由于壳聚糖分子上含有氨基和羟基...
本文报道了一种以石墨电极为阳极、固定化Gluconobacter oxydans VKM-1280细菌为生物催化层的微生物燃料电池(MFC)。细菌分别包埋于壳聚糖、聚乙烯醇(PVA)或N-乙烯基吡咯烷酮改性PVA(mPVA)中,并以乙醇为底物。阳极进一步用多壁碳纳米管(MWCNT)修饰,旨在在含暴露PQQ依赖醇脱氢酶的细胞脂质膜与电...
生物聚合物长期服务于人类,近年来因优异生物相容性在生物医学、组织工程和生物传感器制造等领域需求增加。壳聚糖因环境友好、生物相容、可生物降解且来源广泛而受到全球关注。过去十余年,围绕壳聚糖等活性生物材料的研究推动了药物、基因和生物分子新型递送系统及再生医学的发展。此外,壳聚糖也被用于生物相容材料功能化、纳米粒子合成以及多种生物识别元件...
本文报道了用于生物医学与磁生物传感的氧化铁磁性纳米颗粒(MNPs)水基悬浮液的制备、表征和生物相容性。采用高产能激光靶蒸发技术获得球形磁赤铁矿MNPs,XRD证实其为反尖晶石结构(Fd-3m),TEM显示粒径服从对数正态分布,中值26.8 nm、分散度0.362。通过柠檬酸钠静电稳定或壳聚糖静电/空间稳定制备水基悬浮液;壳聚糖包覆使...
海洋中富含藻类、动物和植物等生物资源,可从中提取具有优良理化性质和生物活性的多种海洋多糖。其中,岩藻聚糖硫酸酯(fucoidan)、卡拉胶(carrageenan)、海藻酸钠(alginate)和壳聚糖(chitosan)因生物相容性、可降解性和生物活性而受到药物与生物医学领域广泛关注。综述系统总结了海洋多糖的多种治疗功效,包括抑制...
几丁质是由β-1,4键连接的N-乙酰氨基葡萄糖组成的长链无分支多糖,形成结晶纤维状结构,存在于真菌细胞壁、昆虫和甲壳类动物外骨骼、线虫卵壳及原生动物包囊中。本文对几丁质及其衍生物的化学修饰进行批判性评述,重点讨论其在提高医学应用效能且减少副作用方面的意义。纳米生物技术的进展促进了多种具有显著生物应用价值的几丁质衍生物合成。文章系统讨...
本研究采用环保、简单的均相溶液浇铸法制备了可生物降解的壳聚糖/氧化石墨烯(CS/GO)生物纳米复合材料。通过紫外-可见吸收光谱(UV–vis)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱、X射线衍射(XRD)确认了复合材料的形成,并进一步利用热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)评价其热稳定性与微观形...
本文综述了天然多糖几丁质与壳聚糖在电化学生物传感器中的研究进展。几丁质是N-乙酰氨基葡萄糖的长链聚合物,壳聚糖是其部分脱乙酰产物,二者具有生物相容性好、成膜性强、含丰富羟基、氨基和乙酰氨基等优点,可通过共价修饰、静电作用、交联和电沉积等方式用于电极表面固定生物识别元件。文章首先介绍电化学生物传感器的基本架构与信号转导原理,随后讨论几...
本文报道了一种含萘酰亚胺基团的新型壳聚糖生物聚合物染料的合成与理化、光学性质研究。首先采用绿色方法,在含水介质中以壳聚糖与4-溴-1,8-萘酐反应制备N-萘酰基壳聚糖;随后将其与1-乙基-6-氟-1,4-二氢-4-氧代-7-哌嗪-3-喹啉羧酸(诺氟沙胺)在无水碳酸钾和二甲基甲酰胺中反应,得到含萘酰亚胺和氟喹诺酮结构的壳聚糖生物聚合物...
超声分散常用于将纳米颗粒分散于水溶液中,但超声波在气/液界面易发生反射和衰减,导致分散效果不稳定。本文报道一种湿磨辅助超声(GU)方法,先在壳聚糖(chitosan)溶液中对原始多壁碳纳米管(MWCNTs)进行湿磨,再进行超声处理。通过目视观察、紫外-可见吸收光谱和扫描电子显微镜(SEM)对分散质量进行表征。结果表明,GU法制备的壳...