基于(聚)离子液体抗菌橡胶的设计与性能调控

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基本信息

  • 批准号：
    U1862109
  • 项目类别：
    联合基金项目
  • 资助金额：
    42.0万
  • 负责人：
    严锋
  • 依托单位：
    苏州大学
  • 学科分类：
    B08.化学工程与工业化学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Rubber products are widely used in various fields of daily life. However, they are susceptible to the attack of external microorganisms and infectious bacteria. This project intends to develop antibacterial rubber through chemical grafting of ionic liquid groups into rubber chains, or via establishing interpenetrating polymer networks (IPNs) between poly(ionic liquid) and rubber macromolecular chains. The influence of ionic liquids chemical composition and rubber modification method on the antimicrobial properties, biocompatibilities and mechanical properties of the antimicrobial rubber will be extensively studied through the combination of experiment and theory simulation. In addition, the performance of poly(ionic liquid) based antibacterial rubber will be further studied via animal experiments. Through the study on the structure-activity relationship between poly(ionic liquid) structure and antimicrobial rubber, this project will provide theoretical and experimental basis for the design of poly(ionic liquid) modified antimicrobial rubber, and promotes the application and development of synthetic rubbers.
橡胶制品在使用或存放时易受到外界微生物、传染性病菌的侵蚀，出现细菌滋生的问题，继而引发感染等问题。本项目利用(聚)离子液体的分子结构可设计性，在橡胶分子结构中通过化学接枝离子液体官能团，或通过构建聚离子液体/合成橡胶互穿聚合物网络(IPNs)结构，制备抗菌橡胶材料。将实验测试和理论模拟有机结合，系统地研究(聚)离子液体阴、阳离子化学组成以及合成橡胶的改性方式等因素，对抗菌性、生物相容性、机械及加工性能等的影响。进一步利用动物模型，评价抗菌橡胶动物体内生物学性能。本项目通过对(聚)离子液体结构与抗菌橡胶构效关系的研究，为主动设计及调控(聚)离子液体改性抗菌橡胶提供理论和实验依据，拓展抗菌橡胶的应用与发展。

结项摘要

针对橡胶制品在使用或存放时易受到外界微生物、传染性病菌的侵蚀，出现细菌滋生的问题。本项目利用(聚)离子液体的分子结构可设计性，研究(聚)离子液体基抗菌材料的抗菌性能及调控，主要从以下四个方面研究：1)(聚)离子液体可控合成及抗菌性能的调控; 2)多功能(聚)离子液体抗菌材料的构建；3)多种抗菌策略协同的新型离子液体基抗菌材料的构建；4)离子液体改性橡胶及其抗菌性能的调控。研究工作将实验测试和理论模拟有机结合，系统地研究(聚)离子液体的化学组成对抗菌性的影响，并揭示了离子液体基抗菌材料的抗菌型调控方法。在此基础上构建离子液体改性橡胶，并对其抗菌性、生物相容性等性能的进行研究；进一步利用动物模型，评价抗菌橡胶动物体内生物学性能，获得兼具高效抗菌性和生物相容性的抗菌橡胶材料。项目进行期间发表SCI论文15篇，申请专利6项，并获授权2项。. 本项目通过对(聚)离子液体结构与抗菌橡胶构效关系的研究，为主动设计及调控(聚)离子液体抗菌材料及离子液体改性抗菌橡胶提供理论和实验依据，拓展抗菌橡胶的应用与发展。

项目成果

期刊论文数量（12）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（6）
Moisture-Wicking, Breathable, and Intrinsically Antibacterial Electronic Skin Based on Dual-Gradient Poly(ionic liquid) Nanofiber Membranes
基于双梯度聚（离子液体）纳米纤维膜的吸湿排汗、透气且本质抗菌的电子皮肤
  • DOI：
    10.1002/adma.202106570
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Advanced Materials
  • 影响因子：
    29.4
  • 作者：
    Sijie Zheng;Weizheng Li;Yongyuan Ren;Ziyang Liu;Xiuyang Zou;Yin Hu;Jiangna Guo;Zhe Sun;Feng Yan
  • 通讯作者：
    Feng Yan
Fluorescent Imidazolium-type Poly(ionic liquid)s for Bacterial Imaging and Biofilm Inhibition
用于细菌成像和生物膜抑制的荧光咪唑鎓型聚（离子液体）
  • DOI：
    10.1021/acs.biomac.9b00741
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Biomacromolecules
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Mengyao Wang;Jie Shi;Hailei Mao;Zhe Sun;Siyu Guo;Jiangna Guo;Feng Yan
  • 通讯作者：
    Feng Yan
Poly(ionic liquid) hydrogel-based anti-freezing ionic skin for a soft robotic gripper
用于软机器人抓手的基于聚（离子液体）水凝胶的防冻离子皮肤
  • DOI：
    10.1039/c9mh01688k
  • 发表时间：
    2020-03-01
  • 期刊：
    MATERIALS HORIZONS
  • 影响因子：
    13.3
  • 作者：
    Liu, Ziyang;Wang, Yue;Yan, Feng
  • 通讯作者：
    Yan, Feng
Active pharmaceutical ingredient poly(ionic liquid)-based microneedles for the treatment of skin acne infection
用于治疗皮肤痤疮感染的活性药物成分聚（离子液体）基微针
  • DOI：
    10.1016/j.actbio.2020.08.023
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Acta Biomaterialia
  • 影响因子：
    9.7
  • 作者：
    Tikai Zhang;Bin Sun;Jiangna Guo;Mengyao Wang;Hengqing Cui;Hailei Mao;Bin Wang;Feng Yan
  • 通讯作者：
    Feng Yan
Antibacterial Amino Acid-Based Poly(ionic liquid) Membranes: Effects of Chirality, Chemical Bonding Type, and Application for MRSA Skin Infections
基于氨基酸的抗菌聚（离子液体）膜：手性的影响、化学键合类型以及在 MRSA 皮肤感染中的应用
  • DOI：
    10.1021/acsabm.9b00619
  • 发表时间：
    2019-10-21
  • 期刊：
    ACS APPLIED BIO MATERIALS
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Guo, Jiangna;Qian, Yuanmei;Yan, Feng
  • 通讯作者：
    Yan, Feng

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  • 通讯作者：
    严锋
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  • 作者：
    赵杰;严锋;仇波;刁含斌
  • 通讯作者：
    刁含斌

其他文献

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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