淀粉基纳米微球为交联剂合成高强度全生物降解水凝胶

本项目以氨基或羧基功能化的淀粉为原料，利用我们发明的自组装制备淀粉基纳米微球的方法，合成不同粒径的淀粉基纳米微球，探讨淀粉浓度、淀粉取代度、制备温度、交换介质的种类和浓度以及反应时间等因素对微球的粒径以及粒径分布等性质的影响；以淀粉基纳米微球为交联剂，通过与富含羧基或氨基的多肽进行缩合反应，制备同时具有高强度及全生物降解的水凝胶组织工程材料，研究功能化淀粉微球的种类、粒径等因素对反应性能、水凝胶性能的影响，同时对凝胶强度、细胞毒性、细胞黏附性及降解性能等基本科学问题进行系统研究；利用固体NMR、IR、SEM、X衍射等结构分析手段解析材料的微观和表面结构；阐明材料结构与性能之间的关系，为新材料的结构设计提供理论基础。

淀粉是第二大生物质，在具有价格低廉、可再生、不枯竭等特点的同时，淀粉还具有优良的可生物降解性，是一种理想的生物降解材料。淀粉分子具有大量的羟基，在较为温和的条件下，有较高的反应活性。可通过化学、物理方法改性成新材料，也可通过化学、物理及生物技术降解成单体或低聚物用作能源及化工原料。.因此，近年来该领域的基础和应用研究正在迅速发展。特别是人们将高分子的理论和研究方法引入淀粉领域以后，淀粉不再只属于食物的范畴，已经广泛应用于纺织、医药、胶粘剂、塑料、铸造和日用品等工业领域中。.但天然淀粉因水敏感性、脆性大、强度低而大大限制了它的应用。本项目的目的和基本学术思想就是针对淀粉大分子上活泼的羟基，通过适当的手段对其进行疏水修饰，调控淀粉的分子结构和凝聚态结构，探索把自然界高等植物的储能材料转变为功能新材料的可能性。合成不同粒径的淀粉基纳米微球，探讨淀粉浓度、淀粉取代度、制备温度、交换介质的种类和浓度以及反应时间等因素对微球的粒径以及粒径分布等性质的影响；以淀粉基纳米微球为交联剂，制备同时具有高强度及全生物降解的水凝胶组织工程材料，研究功能化淀粉微球的种类、粒径等因素对反应性能、水凝胶性能的影响，同时对凝胶强度及降解性能等基本科学问题进行了系统研究；以淀粉微球为乳化剂制备了稳定的、具有生物相容性的Pickring乳液，探讨了新型乳液稳定体系的性质，赋予其优良的实用价值；利用固体NMR、IR、SEM、X衍射等结构分析手段解析材料的微观和表面结构；阐明材料结构与性能之间的关系，为新材料的结构设计提供理论基础。