stringtranslate.com

Нановолокно

Пример сети целлюлозных нановолокон.

Нановолокна — это волокна с диаметром в нанометровом диапазоне (обычно от 1 нм до 1 мкм). Нановолокна могут быть получены из разных полимеров и, следовательно, иметь разные физические свойства и потенциальные возможности применения. Примерами природных полимеров являются коллаген , целлюлоза , фиброин шелка , кератин , желатин и полисахариды, такие как хитозан и альгинат . [1] [2] Примерами синтетических полимеров являются поли(молочная кислота) (PLA), поликапролактон (PCL), [3] полиуретан (PU), поли(молочная-со-гликолевая кислота) (PLGA), поли(3-гидроксибутират-со-3-гидроксивалерат) (PHBV) и поли(этилен-со-винилацетат) (PEVA). [1] [2] Полимерные цепи соединены ковалентными связями . [4] Диаметры нановолокон зависят от типа используемого полимера и метода производства. [5] Все полимерные нановолокна уникальны благодаря большому соотношению площади поверхности к объему, высокой пористости, значительной механической прочности и гибкости в функционализации по сравнению с их аналогами из микроволокон . [1] [2] [6]

Существует множество различных методов изготовления нановолокон, включая вытягивание, электропрядение , самосборку , синтез шаблонов и термическое разделение фаз. Электропрядение является наиболее часто используемым методом получения нановолокон из-за простой установки, возможности массового производства непрерывных нановолокон из различных полимеров и возможности получения сверхтонких волокон с контролируемыми диаметрами, составами и ориентациями. [6] Эта гибкость позволяет контролировать форму и расположение волокон, так что различные структуры ( например , полые, плоские и в форме ленты) могут быть изготовлены в зависимости от предполагаемых целей применения.

Нановолокна имеют множество возможных технологических и коммерческих применений. Они используются в тканевой инженерии, [1] [2] [7] доставке лекарств, [8] [9] [10] материале для покрытия семян, [11] [12] [13] диагностике рака, [14] [15] [16] литий-воздушных батареях, [17] [18] [19] оптических датчиках, [20] [21] [22] фильтрации воздуха, [23] [24] [25] окислительно-восстановительных батареях [26] и композитных материалах. [27]

История производства нановолокон

Нановолокна были впервые получены методом электропрядения более четырех столетий назад. [28] [29] Начиная с разработки метода электропрядения, английский физик Уильям Гилберт (1544-1603) впервые задокументировал электростатическое притяжение между жидкостями, подготовив эксперимент, в котором он наблюдал, как сферическая капля воды на сухой поверхности деформировалась в форму конуса, когда ее держали под электрически заряженным янтарем. [30] Эта деформация позже стала известна как конус Тейлора . [31] В 1882 году английский физик лорд Рэлей (1842-1919) проанализировал нестабильные состояния жидких капель, которые были электрически заряжены, и отметил, что жидкость выбрасывалась крошечными струйками, когда устанавливалось равновесие между поверхностным натяжением и электростатической силой . [32] В 1887 году британский физик Чарльз Вернон Бойс (1855-1944) опубликовал рукопись о разработке и производстве нановолокон. [33] В 1900 году американский изобретатель Джон Фрэнсис Кули (1861-1903) подал заявку на первый современный патент на электропрядение. [34]

Антон Формхалс был первым человеком, который попытался производить нановолокна между 1934 и 1944 годами и опубликовал первый патент, описывающий экспериментальное производство нановолокон. [29] В 1966 году Гарольд Саймонс опубликовал патент на устройство, которое могло производить тонкие и легкие ткани из нановолокон с разнообразными мотивами. [35]

Только в конце 20-го века слова «электропрядение» и «нановолокно» стали общепринятыми среди ученых и исследователей. [28] [29] Электропрядение продолжает развиваться и сегодня.

Методы синтеза

Существует множество химических и механических методов изготовления нановолокон.

Электропрядение

Схема общей установки электропрядения.
Конус Тейлора, из которого выбрасывается струя полимерного раствора.

Электропрядение является наиболее часто используемым методом изготовления нановолокон. [36] [6] [37] [38] [39] [40] Необходимые для электропрядения инструменты включают источник высокого напряжения, капиллярную трубку с пипеткой или иглой малого диаметра и металлический собирающий экран. Один электрод помещается в полимерный раствор, а другой электрод прикрепляется к коллектору. Электрическое поле прикладывается к концу капиллярной трубки, которая содержит полимерный раствор, удерживаемый его поверхностным натяжением, и образует заряд на поверхности жидкости. По мере увеличения напряженности электрического поля полусферическая поверхность жидкости на кончике капиллярной трубки удлиняется, образуя коническую форму, известную как конус Тейлора . Критическое значение достигается при дальнейшем увеличении электрического поля, в котором отталкивающая электростатическая сила преодолевает поверхностное натяжение, и заряженная струя жидкости выбрасывается из кончика конуса Тейлора. Выпущенная струя полимерного раствора нестабильна и в результате удлиняется, что позволяет струе стать очень длинной и тонкой. Заряженные полимерные волокна затвердевают при испарении растворителя. [6] [41] Случайно ориентированные нановолокна собираются на коллекторе. Нановолокна также могут быть собраны в высоковыровненном виде с помощью специализированных коллекторов, таких как вращающийся барабан , [42] металлическая рама, [43] или система из двух параллельных пластин. [44] Такие параметры, как движение струи и концентрация полимера, должны контролироваться для получения нановолокон с однородным диаметром и морфологией. [45]

Метод электропрядения преобразует многие типы полимеров в нановолокна. Электропрядильная нановолоконная сеть хорошо напоминает внеклеточный матрикс (ECM). [6] [46] [47] Это сходство является основным преимуществом электропрядения, поскольку оно открывает возможность имитации ECM в отношении диаметров волокон, высокой пористости и механических свойств. Электропрядение в настоящее время разрабатывается для массового производства непрерывных нановолокон по одному. [46]

Термическое разделение фаз

Термически индуцированное фазовое разделение разделяет гомогенный полимерный раствор на многофазную систему посредством термодинамических изменений. [1] [7] [48] Процедура включает пять этапов: растворение полимера , разделение фаз жидкость-жидкость или жидкость-твердое тело, гелеобразование полимера , извлечение растворителя из геля водой, а также замораживание и сублимационная сушка в вакууме. [1] [7] Метод термически индуцированного фазового разделения широко используется для создания каркасов для регенерации тканей. [48]

Однородный полимерный раствор на первом этапе термодинамически нестабилен и имеет тенденцию разделяться на богатую полимером и бедную полимером фазы при соответствующей температуре. В конечном итоге после удаления растворителя богатая полимером фаза затвердевает, образуя матрицу, а бедная полимером фаза превращается в поры. [ требуется ссылка ] Далее, в полимерном растворе можно провести два типа разделения фаз в зависимости от желаемого рисунка. Разделение жидкость-жидкость обычно используется для формирования биконтинуальных фазовых структур, в то время как разделение твердой-жидкой фаз используется для формирования кристаллических структур. Этап гелеобразования играет решающую роль в контроле пористой морфологии нановолокнистых матриц. Гелеобразование зависит от температуры, концентрации полимера и свойств растворителя. [48] Температура регулирует структуру сети волокон: низкая температура гелеобразования приводит к образованию сетей волокон в наномасштабе, в то время как высокая температура гелеобразования приводит к образованию структуры, похожей на пластинку. [1] Концентрация полимера влияет на свойства волокон: увеличение концентрации полимера снижает пористость и увеличивает механические свойства, такие как прочность на разрыв. Свойства растворителя влияют на морфологию скаффолдов. После гелеобразования гель помещают в дистиллированную воду для замены растворителя. После этого гель извлекают из воды и подвергают замораживанию и сублимационной сушке. Затем его хранят в эксикаторе до характеризации.

Рисунок

Метод вытягивания позволяет получать длинные одиночные нити нановолокон по одному за раз. Процесс вытягивания сопровождается затвердеванием, которое преобразует растворенный прядильный материал в твердое волокно. [46] [49] В случае прядения из расплава необходим этап охлаждения, а в случае сухого прядения — испарение растворителя. Однако ограничение заключается в том, что только вязкоупругий материал, способный подвергаться значительным деформациям и обладающий достаточной когезией, чтобы выдерживать напряжения, возникающие во время вытягивания, может быть превращен в нановолокна с помощью этого процесса. [46] [50]

Синтез шаблонов

Метод синтеза шаблона использует шаблон нанопористой мембраны, состоящий из цилиндрических пор однородного диаметра, для изготовления фибрилл (сплошное нановолокно) и трубочек (полое нановолокно). [51] [52] Этот метод можно использовать для приготовления фибрилл и трубочек из многих типов материалов, включая металлы, полупроводники и полимеры с электронной проводимостью. [51] [52] Однородные поры позволяют контролировать размеры волокон, поэтому с помощью этого метода можно производить нановолокна с очень малым диаметром. Однако недостатком этого метода является то, что он не может производить непрерывные нановолокна по одному за раз.

Самостоятельная сборка

Метод самосборки используется для создания пептидных нановолокон и пептидных амфифилов . Метод был вдохновлен естественным процессом сворачивания аминокислотных остатков для образования белков с уникальными трехмерными структурами. [53] Процесс самосборки пептидных нановолокон включает в себя различные движущие силы, такие как гидрофобные взаимодействия , электростатические силы , водородные связи и силы Ван-дер-Ваальса , и зависит от внешних условий, таких как ионная сила и pH . [54]

Полимерные материалы

Коллагеновые волокна в поперечном сечении плотной соединительной ткани.

Благодаря высокой пористости и большому соотношению площади поверхности к объему нановолокна широко используются для создания каркасов для биологических приложений. [1] [2] Основными примерами природных полимеров, используемых в производстве каркасов, являются коллаген , целлюлоза , фиброин шелка , кератин , желатин и полисахариды , такие как хитозан и альгинат . Коллаген является естественным внеклеточным компонентом многих соединительных тканей . Его фибриллярная структура, диаметр которой варьируется от 50 до 500 нм, важна для распознавания, прикрепления, пролиферации и дифференциации клеток. [2] Используя нановолокна коллагена I типа, полученные с помощью электропрядения, Ши и др. обнаружили, что сконструированный коллагеновый каркас показал увеличение адгезии клеток и снижение миграции клеток с увеличением диаметра волокна. [55] Используя шелковые каркасы в качестве ориентира для роста при регенерации костной ткани, Ким и др. наблюдалось полное сращение кости через 8 недель и полное заживление дефектов через 12 недель, тогда как контрольная группа, в которой кость не имела каркаса, показала ограниченное заживление дефектов за тот же период времени. [56] Аналогичным образом, кератин , желатин , хитозан и альгинат демонстрируют превосходную биосовместимость и биоактивность в каркасах. [2]

Однако клеточное распознавание природных полимеров может легко инициировать иммунный ответ. [2] [47] Следовательно, синтетические полимеры, такие как поли(молочная кислота) (PLA), поликапролактон (PCL), полиуретан (PU), поли(молочная-со-гликолевая кислота) (PLGA), поли(L-лактид) (PLLA) и поли(этилен-со-винилацетат) (PEVA), были разработаны в качестве альтернатив для интеграции в каркасы. Будучи биоразлагаемыми и биосовместимыми, эти синтетические полимеры могут быть использованы для формирования матриц с диаметром волокна в диапазоне нанометров. Из этих синтетических полимеров PCL вызвал значительный энтузиазм среди исследователей. [57] PCL представляет собой тип биоразлагаемого полиэфира, который может быть получен путем полимеризации с раскрытием кольца ε-капролактона с использованием катализаторов . Он показывает низкую токсичность, низкую стоимость и медленную деградацию. PCL можно комбинировать с другими материалами, такими как желатин, коллаген, хитозан и фосфат кальция, для улучшения способности к дифференциации и пролиферации (2, 17). [2] [57] PLLA — еще один популярный синтетический полимер. PLLA хорошо известен своими превосходными механическими свойствами, биоразлагаемостью и биосовместимостью. Он демонстрирует эффективную способность к миграции клеток благодаря своей высокой пространственной взаимосвязанности, высокой пористости и контролируемому выравниванию. [58] Смесь матрицы каркаса PLLA и PLGA показала правильную биомиметическую структуру, хорошую механическую прочность и благоприятную биоактивность.

Приложения

Тканевая инженерия

Костная матрица состоит из коллагеновых фибрилл. Нановолоконные каркасы способны имитировать такую ​​структуру.

В тканевой инженерии необходим высокопористый искусственный внеклеточный матрикс для поддержки и направления роста клеток и регенерации тканей. [1] [2] [59] [60] Для создания таких каркасов использовались натуральные и синтетические биоразлагаемые полимеры. [1] [2]

Саймон в отчете по гранту NIH SBIR 1988 года показал, что электропрядение может быть использовано для производства полистирольных и поликарбонатных волокнистых матов нано- и субмикронного масштаба, специально предназначенных для использования в качестве клеточных субстратов in vitro. Это раннее использование электропрядильных волокнистых решеток для клеточной культуры и тканевой инженерии показало, что фибробласты крайней плоти человека (HFF), трансформированная карцинома человека (HEp-2) и эпителий легких норки (MLE) будут прилипать к волокнам и размножаться на них. [61] [62]

Нановолоконные каркасы используются в инженерии костной ткани для имитации естественного внеклеточного матрикса костей. [7] Костная ткань организована либо в компактном , либо в трабекулярном виде и состоит из организованных структур, длина которых варьируется от сантиметрового диапазона до нанометрового. Неминерализованный органический компонент (т. е. коллаген типа 1 ), минерализованный неорганический компонент (т. е. гидроксиапатит ) и многие другие неколлагеновые матричные белки (т. е. гликопротеины и протеогликаны ) составляют нанокомпозитную структуру костного ECM. [59] Органические коллагеновые волокна и неорганические минеральные соли обеспечивают гибкость и прочность ECM соответственно.

Хотя кость является динамической тканью, которая может самовосстанавливаться при незначительных травмах, она не может регенерировать после возникновения крупных дефектов, таких как резекция костной опухоли и серьезные несрастающиеся переломы, поскольку у нее отсутствует соответствующий шаблон. [1] [7] В настоящее время стандартным лечением является аутотрансплантация , которая включает получение донорской кости из незначительного и легкодоступного участка (например, гребня подвздошной кости ) в собственном теле пациента и ее трансплантацию в дефектный участок. Трансплантация аутологичной кости имеет наилучший клинический результат, поскольку она надежно интегрируется с костью хозяина и позволяет избежать осложнений со стороны иммунной системы. [63] Но ее использование ограничено ее дефицитом и заболеваемостью донорского участка, связанной с процедурой забора. [59] Кроме того, аутотрансплантированные кости являются аваскулярными и, следовательно, зависят от диффузии питательных веществ, что влияет на их жизнеспособность в организме хозяина. [63] Трансплантаты также могут резорбироваться до завершения остеогенеза из-за высоких показателей ремоделирования в организме. [59] [63] Другой стратегией лечения тяжелых повреждений костей является аллотрансплантация , при которой пересаживаются кости, взятые у трупа человека. Однако аллотрансплантаты несут риск заболевания и инфекции у хозяина. [63]

Инженерия костной ткани представляет собой универсальный ответ на лечение травм и деформаций костей. Нановолокна, полученные с помощью электропрядения, особенно хорошо имитируют архитектуру и характеристики естественного внеклеточного матрикса. Эти каркасы могут использоваться для доставки биоактивных агентов, которые способствуют регенерации тканей. [2] Эти биоактивные материалы в идеале должны быть остеоиндуктивными , остеокондуктивными и остеоинтегрируемыми . [59] Материалы для замены костной ткани, предназначенные для замены аутологичной или аллогенной кости, состоят из биоактивной керамики, биоактивных стекол и биологических и синтетических полимеров. Основой инженерии костной ткани является то, что материалы будут рассасываться и заменяться с течением времени собственной вновь регенерированной биологической тканью организма. [60]

Тканевая инженерия не ограничивается только костями: большое количество исследований посвящено хрящам, [64] связкам, [65] скелетным мышцам, [66] коже, [67] кровеносным сосудам [68] и также нервной тканевой инженерии [69] .

Доставка лекарств

Лекарства и биополимеры можно загружать в нановолокна посредством простой адсорбции, адсорбции наночастиц и многослойной сборки.

Успешная доставка терапевтических средств к предполагаемой цели во многом зависит от выбора носителя лекарства. Критерии идеального носителя лекарства включают максимальный эффект при доставке лекарства к целевому органу, уклонение от иммунной системы организма в процессе достижения органа, удержание терапевтических молекул от подготовительных стадий до окончательной доставки лекарства и надлежащее высвобождение лекарства для проявления предполагаемого терапевтического эффекта. [8] Нановолокна изучаются как возможный кандидат на роль носителя лекарства. [9] [10] [70] Природные полимеры, такие как желатин и альгинат, являются хорошими биоматериалами для изготовления нановолокон-носителей из-за их биосовместимости и биоразлагаемости , которые не наносят вреда тканям хозяина и не накапливают токсичные вещества в организме человека соответственно. Благодаря своей цилиндрической морфологии нановолокна обладают высоким отношением площади поверхности к объему. В результате волокна обладают высокой способностью к загрузке лекарств и могут высвобождать терапевтические молекулы на большой площади поверхности. [8] [47] В то время как отношение площади поверхности к объему можно контролировать только путем регулировки радиуса для сферических везикул, нановолокна имеют больше степеней свободы в контроле соотношения путем изменения как длины, так и радиуса поперечного сечения. Эта регулируемость важна для их применения в системах доставки лекарств, в которых функциональные параметры должны точно контролироваться. [8]

Предварительные исследования показывают, что антибиотики и противораковые препараты могут быть инкапсулированы в электропрядильные нановолокна путем добавления препарата в полимерный раствор перед электропрядением. [71] [72] Поверхностно загруженные нановолоконные каркасы полезны в качестве адгезионных барьеров между внутренними органами и тканями после операции. [73] [74] Адгезия происходит в процессе заживления и может вызвать осложнения, такие как хроническая боль и неудача повторной операции. [73] [74] [75]

Диагностика рака

Хотя патологическое исследование является в настоящее время стандартным методом молекулярной характеристики при тестировании на наличие биомаркеров в опухолях, эти анализы отдельных образцов не учитывают разнообразную геномную природу опухолей. [14] Учитывая инвазивный характер, психологический стресс и финансовое бремя, возникающее в результате повторных биопсий опухолей у пациентов, биомаркеры, которые можно оценить с помощью минимально инвазивных процедур, таких как забор крови, представляют собой возможность для прогресса в прецизионной медицине.

Жидкостная биопсия — это вариант, который становится все более популярным в качестве альтернативы биопсии солидной опухоли. [14] [15] Это просто забор крови, содержащий циркулирующие опухолевые клетки (ЦОК), которые выделяются в кровоток из солидных опухолей. У пациентов с метастатическим раком вероятность обнаружения ЦОК в кровотоке выше, но ЦОК также присутствуют у пациентов с локализованными заболеваниями. Было обнаружено, что количество ЦОК, присутствующих в кровотоке пациентов с метастатическим раком предстательной железы и колоректальным раком, является прогностическим показателем общей выживаемости опухолей. [16] [76] Было также продемонстрировано, что ЦОК дают прогноз на ранних стадиях заболевания. [77]

Механизм захвата и освобождения CTC термочувствительного чипа третьего поколения.

Недавно Ке и др. разработали чип NanoVelcro, который захватывает CTC из образцов крови. [15] Когда кровь проходит через чип, нановолокна, покрытые антителами к белкам, связываются с белками, экспрессируемыми на поверхности раковых клеток, и действуют как липучки, чтобы захватить CTC для анализа. Анализы NanoVelcro CTC прошли три поколения разработки. Чип NanoVelcro первого поколения был создан для подсчета CTC для прогнозирования рака, стадирования и динамического мониторинга. [78] Чип NanoVelcro-LCM второго поколения был разработан для выделения CTC из отдельных клеток. [79] [80] Индивидуально изолированные CTC можно подвергать генотипированию отдельных CTC. Термочувствительный чип третьего поколения позволил очищать CTC. [15] [81] Щетки из нановолоконного полимера претерпевают зависящие от температуры конформационные изменения для захвата и высвобождения CTC.

Литий-воздушная батарея

Среди многих современных электрохимических устройств хранения энергии перезаряжаемые литий-воздушные батареи представляют особый интерес из-за их значительной емкости хранения энергии и высокой плотности мощности. [17] [18] По мере использования батареи ионы лития соединяются с кислородом из воздуха, образуя частицы оксидов лития , которые прикрепляются к углеродным волокнам на электроде. Во время перезарядки оксиды лития снова разделяются на литий и кислород, который выбрасывается обратно в атмосферу. Эта последовательность преобразования крайне неэффективна, поскольку существует значительная разница напряжений более 1,2 вольта между выходным напряжением и напряжением зарядки батареи, что означает, что приблизительно 30% электрической энергии теряется в виде тепла, когда батарея заряжается. [17] Кроме того, большие изменения объема в результате непрерывного преобразования кислорода между его газообразным и твердым состоянием создают нагрузку на электрод и ограничивают его срок службы.

Схема литий-воздушной батареи. Для литий-воздушной батареи на основе нановолокон катод будет сделан из углеродных нановолокон.

Производительность этих батарей зависит от характеристик материала, из которого изготовлен катод . Углеродные материалы широко используются в качестве катодов из-за их превосходной электропроводности, большой площади поверхности и химической стабильности. [19] [82] Особенно актуально для литий-воздушных батарей, углеродные материалы выступают в качестве подложек для поддержки оксидов металлов. Электропряденые углеродные нановолокна без связующего являются особенно хорошими потенциальными кандидатами для использования в электродах литий-кислородных батарей, поскольку они не содержат связующих веществ, имеют открытые макропористые структуры, содержат углерод, который поддерживает и катализирует реакции восстановления кислорода, и обладают универсальностью. [83]

Чжу и др. разработали новый катод, который может хранить литий и кислород в электроде, который они назвали нанолитией, представляющей собой матрицу углеродных нановолокон, периодически вкрапленных оксидом кобальта . [84] Эти оксиды кобальта обеспечивают стабильность обычно нестабильного супероксидсодержащего нанолития. В этой конструкции кислород хранится в виде LiO 2 и не преобразуется между газообразной и твердой формами во время зарядки и разрядки. Когда батарея разряжается, ионы лития в нанолитии и реагируют с супероксидным кислородом матрицы, образуя Li 2 O 2 и Li 2 O. Кислород остается в твердом состоянии, переходя между этими формами. Химические реакции этих переходов обеспечивают электрическую энергию. Во время зарядки переходы происходят в обратном порядке.

Оптические датчики

Полимерные оптические волокна вызывают все больший интерес в последние годы. [20] [21] Благодаря низкой стоимости, простоте в обращении, прозрачности для длинных волн , большой гибкости и биосовместимости полимерные оптические волокна демонстрируют большой потенциал для сетей на короткие расстояния, оптического зондирования и подачи энергии. [22] [85]

Электропряденые нановолокна особенно хорошо подходят для оптических датчиков, поскольку чувствительность датчика увеличивается с увеличением площади поверхности на единицу массы. Оптическое зондирование работает путем обнаружения ионов и молекул, представляющих интерес, с помощью механизма гашения флуоресценции . Ван и др. успешно разработали нановолоконные тонкопленочные оптические датчики для обнаружения ионов металлов (Fe3 + и Hg2 + ) и 2,4-динитротолуола (ДНТ) с использованием техники электропрядения. [20]

Квантовые точки демонстрируют полезные оптические и электрические свойства, включая высокий оптический коэффициент усиления и фотохимическую стабильность. Различные квантовые точки были успешно включены в полимерные нановолокна. [86] Мэн и др. показали, что полимерный нановолоконный датчик с квантовыми точками для определения влажности показывает быстрый отклик, высокую чувствительность и долговременную стабильность, требуя при этом низкого энергопотребления. [87]

Келли и др. разработали датчик, который предупреждает спасателей, когда угольные фильтры в их респираторах пропитались токсичными частицами дыма. [23] Респираторы обычно содержат активированный уголь , который улавливает токсины, находящиеся в воздухе. По мере того, как фильтры пропитываются, химические вещества начинают проходить через них и делают респираторы бесполезными. Чтобы легко определить, когда фильтр израсходован, Келли и его команда разработали маску, оснащенную датчиком, состоящим из углеродных нановолокон, собранных в повторяющиеся структуры, называемые фотонными кристаллами , которые отражают определенные длины волн света. Датчики демонстрируют переливающийся цвет, который меняется, когда волокна поглощают токсины.

Фильтрация воздуха

Краски и защитные покрытия мебели содержат летучие органические соединения, такие как толуол и формальдегид.

Электропряденые нановолокна полезны для удаления летучих органических соединений (ЛОС) из атмосферы. Шолтен и др. показали, что адсорбция и десорбция ЛОС электропряденой нановолоконной мембраной происходят быстрее, чем скорость обычного активированного угля. [24]

Воздушное загрязнение в кабинах персонала горнодобывающего оборудования вызывает беспокойство у горнодобывающих рабочих, горнодобывающих компаний и государственных учреждений, таких как Управление по безопасности и гигиене труда в шахтах (MSHA). Недавние исследования с производителями горнодобывающего оборудования и MSHA показали, что нановолоконный фильтрующий материал может снизить концентрацию пыли в кабине в большей степени по сравнению со стандартным целлюлозным фильтрующим материалом. [25]

Нановолокна могут использоваться в масках для защиты людей от вирусов , бактерий , смога , пыли , аллергенов и других частиц. Эффективность фильтрации составляет около 99,9%, а принцип фильтрации механический. Частицы в воздухе больше, чем поры в нановолоконной паутине, но частицы кислорода достаточно малы, чтобы пройти через них.

Разделение нефти и воды

Нановолокна обладают возможностями разделения нефти и воды, особенно в процессе сорбции, когда используемый материал имеет олеофильные и гидрофобные поверхности. Эти характеристики позволяют использовать нановолокна в качестве инструмента для борьбы с маслянистыми сточными водами от бытовых и промышленных предприятий, или маслянистой морской водой из-за попадания нефти в океан в результате транспортировки нефти и очистки нефтяных резервуаров на судне. [37]

Спортивный текстиль

Спортивный текстиль с нановолоконной мембраной внутри создан на основе современной нановолоконной технологии, где сердцевина мембраны состоит из волокон диаметром в 1000 раз тоньше человеческого волоса. Это чрезвычайно плотное «сито» с более чем 2,5 миллиардами пор на квадратный сантиметр работает гораздо эффективнее с удалением пара и обеспечивает лучший уровень водостойкости. На языке цифр нановолоконный текстиль обеспечивает следующие параметры:

· Паропроницаемость RET 1.0 и 10 000 мм водяного столба (версия, предпочитающая воздухопроницаемость)

· Паропроницаемость RET 4,8 и 30 000 мм водяного столба (версия, предпочитающая водостойкость)

Мембраны для одежды и обуви из нановолокна состоят из полиуретана , поэтому его производство не наносит вреда природе. Мембраны для спортивной одежды из нановолокна подлежат вторичной переработке .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdefghijk Васита Р., Катти Д.С. (2006). «Нановолокна и их применение в тканевой инженерии». Международный журнал наномедицины . 1 (1): 15–30. doi : 10.2147/nano.2006.1.1.15 . PMC  2426767. PMID  17722259.
  2. ^ abcdefghijkl Khajavi R, Abbasipour M, Bahador A (2016). "Электропрядильные биоразлагаемые нановолоконные каркасы для инженерии костной ткани". J Appl Polym Sci . 133 (3): n/a. doi : 10.1002/app.42883 .
  3. ^ Сиван, Маникандан; Мадхесваран, Дивьябхарати; Валтера, Ян; Костакова, Ева Кузелова; Лукас, Дэвид (2022-01-01). "Электропрядение переменным током: воздействие различных форм и частот высоковольтного сигнала на прядомость и производительность нановолокон поликапролактона". Материалы и дизайн . 213 : 110308. doi : 10.1016/j.matdes.2021.110308 . ISSN  0264-1275. S2CID  245075252.
  4. ^ Тераока I (2002). Полимерные растворы: введение в физические свойства . John Wiley & Sons, Inc. ISBN 978-0-471-22451-8.
  5. ^ Ренекер Д., Чун И. (1996). «Полимерные волокна нанометрового диаметра, полученные электропрядением». Нанотехнология . 7 (3): 216–223. Bibcode : 1996Nanot...7..216R. doi : 10.1088/0957-4484/7/3/009. S2CID  4498522.
  6. ^ abcde Ли Д, Ся И (2004). «Электропрядение нановолокон: изобретение колеса?». Adv Mater . 16 (14): 1151–1170. Bibcode : 2004AdM....16.1151L. doi : 10.1002/adma.200400719. S2CID  137659394.
  7. ^ abcde Ma PX, Zhang R (июль 1999). "Синтетический наноразмерный волокнистый внеклеточный матрикс". Журнал исследований биомедицинских материалов . 46 (1): 60–72. doi :10.1002/(sici)1097-4636(199907)46:1<60::aid-jbm7>3.0.co;2-h. hdl : 2027.42/34415 . PMID  10357136.
  8. ^ abcd Шарифи Ф, Сурияраччи AC, Алтурал Х, Монтазами Р, Риландер МН, Хашеми Н (2016). «Подходы на основе волокон как системы доставки лекарств». ACS Biomater Sci Eng . 2 (9): 1411–1431. doi :10.1021/acsbimaterials.6b00281. ПМИД  33440580.
  9. ^ ab Ahn SY, Mun CH, Lee SH (2015). «Микрожидкостное прядение волокнистого альгинатного носителя, имеющего значительно улучшенную способность загрузки лекарственного средства и профиль отсроченного высвобождения». RSC Adv . 5 (20): 15172–15181. Bibcode : 2015RSCAd...515172A. doi : 10.1039/C4RA11438H.
  10. ^ ab Garg T, Rath G, Goyal AK (апрель 2015 г.). «Нановолоконный каркас на основе биоматериалов: целевой и контролируемый носитель для доставки клеток и лекарств». Journal of Drug Targeting . 23 (3): 202–21. doi : 10.3109/1061186X.2014.992899. PMID  25539071. S2CID  8398004.
  11. ^ Фариас Б.В., Пирзада Т., Мэтью Р., Сит Т.Л., Опперман К., Хан СА. (16.12.2019). «Электропрядные полимерные нановолокна в качестве покрытий семян для защиты урожая». ACS Sustainable Chemistry & Engineering . 7 (24): 19848–19856. doi :10.1021/acssuschemeng.9b05200. S2CID  209709462.
  12. ^ Xu T, Ma C, Aytac Z, Hu X, Ng KW, White JC, Demokritou P (2020-06-29). «Улучшение доставки агрохимикатов и развития рассады с помощью биоразлагаемых, настраиваемых, биополимерных нановолоконных покрытий семян». ACS Sustainable Chemistry & Engineering . 8 (25): 9537–9548. doi :10.1021/acssuschemeng.0c02696. S2CID  219914870.
  13. ^ Де Грегорио П.Р., Микавила Г., Риккарди Мюллер Л., де Соуза Борхес С., Помарес М.Ф., Сакколь де Са Эль и др. (04.05.2017). «Полезные ризобактерии, иммобилизованные в нановолокнах, для потенциального применения в качестве биоинокулянтов семян сои». ПЛОС ОДИН . 12 (5): e0176930. Бибкод : 2017PLoSO..1276930D. дои : 10.1371/journal.pone.0176930 . ПМК 5417607 . ПМИД  28472087. 
  14. ^ abc Чен Дж. Ф., Чжу Ю., Лу Ю. Т., Ходара Э., Хоу С., Агопян В. Г. и др. (2016). «Клиническое применение анализов редких клеток NanoVelcro для обнаружения и характеристики циркулирующих опухолевых клеток». Тераностика . 6 (9): 1425–39. дои : 10.7150/thno.15359. ПМЦ 4924510 . ПМИД  27375790. 
  15. ^ abcd Ke Z, Lin M, Chen JF, Choi JS, Zhang Y, Fong A и др. (январь 2015 г.). «Программирование термореактивности субстратов NanoVelcro позволяет эффективно очищать циркулирующие опухолевые клетки у пациентов с раком легких». ACS Nano . 9 (1): 62–70. doi :10.1021/nn5056282. PMC 4310634 . PMID  25495128. 
  16. ^ ab Cristofanilli M, Hayes DF, Budd GT, Ellis MJ, Stopeck A, Reuben JM и др. (март 2005 г.). «Циркулирующие опухолевые клетки: новый прогностический фактор для недавно диагностированного метастатического рака молочной железы». Журнал клинической онкологии . 23 (7): 1420–30. doi : 10.1200/JCO.2005.08.140 . PMID  15735118.
  17. ^ abc Zhang B, Kang F, Tarascon JM, Kim JK (2016). «Последние достижения в области электропрядения углеродных нановолокон и их применение в электрохимическом хранении энергии». Prog Mater Sci . 76 : 319–380. doi :10.1016/j.pmatsci.2015.08.002.
  18. ^ ab "Литий-воздушные батареи: их время пришло". The Economist . 6 августа 2016 г.
  19. ^ ab Yang X, He P, Xia Y (2009). «Приготовление мезоячеистой углеродной пены и ее применение для литий-кислородных аккумуляторов». Electrochem Commun . 11 (6): 1127–1130. doi :10.1016/j.elecom.2009.03.029.
  20. ^ abc Wang X, Drew C, Lee SH, Senecal KJ, Kumar J, Samuelson LA (2002). «Электропрядные нановолоконные мембраны для высокочувствительных оптических датчиков». Nano Lett . 2 (11): 1273–1275. Bibcode : 2002NanoL...2.1273W. CiteSeerX 10.1.1.459.8052 . doi : 10.1021/nl020216u. 
  21. ^ ab Yang Q, Jiang X, Gu F, Ma Z, Zhang J, Tong L (2008). «Полимерные микро- или нановолокна для применения в оптических устройствах». J Appl Polym Sci . 110 (2): 1080–1084. doi :10.1002/app.28716.
  22. ^ ab Zubia J, Arrue J ​​(2001). «Пластиковые оптические волокна: введение в их технологические процессы и применение». Optical Fiber Technology . 7 (2): 101–140. Bibcode : 2001OptFT...7..101Z. doi : 10.1006/ofte.2000.0355.
  23. ^ ab Kelly TL, Gao T, Sailor MJ (апрель 2011 г.). «Углеродные и углеродно-кремниевые композиты, шаблонизированные в морщинистых фильтрах для адсорбции и обнаружения органических паров». Advanced Materials . 23 (15): 1776–81. doi : 10.1002/adma.201190052 . PMID  21374740.
  24. ^ ab Scholten E, Bromberg L, Rutledge GC, Hatton TA (октябрь 2011 г.). «Электропрядильные полиуретановые волокна для поглощения летучих органических соединений из воздуха». ACS Applied Materials & Interfaces . 3 (10): 3902–9. doi :10.1021/am200748y. hdl : 1721.1/81271 . PMID  21888418. S2CID  7486858.
  25. ^ ab Graham K, Ouyang M, Raether T, Grafe T, McDonald B, Knauf P (2002). «Полимерные нановолокна в системах фильтрации воздуха». Пятнадцатая ежегодная техническая конференция и выставка Американского общества фильтрации и сепарации .
  26. ^ «Библиометрический обзор прогресса и проблем проточных батарей». Журнал электрохимической науки и техники . 2022.
  27. ^ Маккаферри, Эмануэле; Маццоккетти, Лаура; Бенелли, Тициана; Бруго, Томмазо Мария; Зуккелли, Андреа; Джорджини, Лорис (12 января 2022 г.). «Самособранные нановолокна NBR/Nomex в качестве легких эластичных нетканых материалов для предотвращения расслоения эпоксидных углепластиков». Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 14 (1): 1885–1899. дои : 10.1021/acsami.1c17643. ISSN  1944-8244. ПМЦ 8763375 . ПМИД  34939406. 
  28. ^ ab Nascimento ML, Araújo ES, Cordeiro ER, de Oliveira AH, de Oliveira HP (2015). «Исследование литературы об электропрядении и нановолокнах: исторические тенденции, текущее состояние и будущие проблемы». Недавние патенты на нанотехнологии . 9 (2): 76–85. doi :10.2174/187221050902150819151532. PMID  27009122.
  29. ^ abc Tucker N, Stanger JJ, Staiger MP, Razzaq H, Hofman K (2012). «История науки и технологии электропрядения с 1600 по 1995 год» (PDF) . J Eng Fibers Fabr . 7 : 63–73.
  30. ^ Гилберт В. (1600). «De Magnetice, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnetice Tellure». {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  31. ^ Тейлор Г. (1964). «Распад капель воды в электрическом поле». Труды Королевского общества A. 280 ( 1382): 383–39 7. Bibcode : 1964RSPSA.280..383T. doi : 10.1098/rspa.1964.0151. S2CID  15067908.
  32. ^ Strutt J (1882). «О равновесии жидких проводящих масс, заряженных электричеством в Лондоне, Эдинбурге и Дублине». Philos. Mag . 14 (87): 184–186. doi :10.1080/14786448208628425.
  33. ↑ Boys C (1887). «О производстве, свойствах и некоторых предлагаемых применениях тончайших нитей». Philos. Mag . 23 (145): 489–499. doi :10.1080/14786448708628043.
  34. ^ Кули Дж. «Усовершенствованные методы и аппаратура для электрического разделения относительно летучего жидкого компонента от компонента относительно фиксированных веществ композитных жидкостей». Espacenet .
  35. ^ Гарольд С. «Процесс и аппарат для производства узорчатых нетканых материалов». Espacenet .
  36. ^ Lolla D, Gorse J, Kisielowski C, Miao J, Taylor PL, Chase GG, Reneker DH (январь 2016 г.). «Молекулы поливинилиденфторида в нановолокнах, полученные в атомном масштабе с помощью электронной микроскопии с коррекцией аберраций». Nanoscale . 8 (1): 120–8. Bibcode :2015Nanos...8..120L. doi :10.1039/C5NR01619C. PMID  26369731. S2CID  205976678.
  37. ^ ab Sarbatly R, Krishnaiah D, Kamin Z (май 2016 г.). «Обзор полимерных нановолокон, полученных электропрядением, и их применение в разделении нефти и воды для очистки морских нефтяных разливов». Marine Pollution Bulletin . 106 (1–2): 8–16. Bibcode : 2016MarPB.106....8S. doi : 10.1016/j.marpolbul.2016.03.037. PMID  27016959.
  38. ^ Sivan M, Madheswaran D, Asadian M, Cools P, Thukkaram M, Van Der Voort P, Morent R, De Geyter N, Lukas D (2020-10-15). "Влияние плазменной обработки на объемные свойства поликапролактоновых нановолокнистых матов, изготовленных необычным электропрядением переменного тока: сравнительное исследование". Surface and Coatings Technology . 399 : 126203. doi : 10.1016/j.surfcoat.2020.126203. ISSN  0257-8972. S2CID  224924026.
  39. ^ Madheswaran, Divyabharathi; Sivan, Manikandan; Valtera, Jan; Kostakova, Eva Kuzelova; Egghe, Tim; Asadian, Mahtab; Novotny, Vit; Nguyen, Nhung HA; Sevcu, Alena; Morent, Rino; Geyter, Nathalie De (2022). «Композитные нити с антибактериальными нановолокнистыми оболочками, полученные методом электропрядения без коллектора на переменном токе для наложения швов». Journal of Applied Polymer Science . 139 (13): 51851. doi :10.1002/app.51851. ISSN  1097-4628. S2CID  243969095.
  40. ^ Manikandan, S.; Divyabharathi, M.; Tomas, K.; Pavel, P.; David, L. (2019-01-01). «Производство поли (ε-капролактоновых) антимикробных нановолокон методом безыгольного электропрядения на переменном токе». Materials Today: Proceedings . 6th International Conference on Recent Advances in Materials, Minerals & Environment (RAMM) 2018, RAMM 2018, 27–29 ноября 2018 г., Пенанг, Малайзия. 17 : 1100–1104. doi :10.1016/j.matpr.2019.06.526. ISSN  2214-7853. S2CID  202207593.
  41. ^ Garg K, Bowlin GL (март 2011). "Электропрядильные струи и нановолокнистые структуры". Biomicrofluidics . 5 (1): 13403. doi :10.1063/1.3567097. PMC 3082340 . PMID  21522493. 
  42. ^ Ким К. В., Ли К. Х., Хиль М. С., Хо Й. С., Ким Х. И. (2004). «Влияние молекулярной массы и линейной скорости поверхности барабана на свойства нетканых материалов из поли(этилентерефталата) методом электропрядения». Fibers Polym . 5 (2): 122–127. doi :10.1007/BF02902925. S2CID  137021572.
  43. ^ Dersch R, Liu T, Schaper AK, Greiner A, Wendorff JH (2003). «Электропрядильные нановолокна: внутренняя структура и внутренняя ориентация». Polym Chem . 41 (4): 545–553. Bibcode : 2003JPoSA..41..545D. doi : 10.1002/pola.10609.
  44. ^ Beachley V, Wen X (апрель 2009 г.). «Влияние параметров электропрядения на диаметр и длину нановолокна». Materials Science & Engineering. C, Materials for Biological Applications . 29 (3): 663–668. doi :10.1016/j.msec.2008.10.037. PMC 3065832. PMID  21461344 . 
  45. ^ Leach MK, Feng ZQ, Tuck SJ, Corey JM (январь 2011 г.). «Основы электропрядения: оптимизация параметров раствора и аппаратуры». Journal of Visualized Experiments . 47 (47): 2494. doi :10.3791/2494. PMC 3182658. PMID 21304466  . 
  46. ^ abcd Хуан ZM, Чжан YZ, Котаки M, Рамакришна S (2003). «Обзор полимерных нановолокон, полученных электропрядением, и их применение в нанокомпозитах». Compos Sci Technol . 63 (15): 2223–2253. doi :10.1016/S0266-3538(03)00178-7. S2CID  4511766.
  47. ^ abc Cheng J, Jun Y, Qin J, Lee SH (январь 2017 г.). «Электропрядение против микрофлюидного прядения функциональных волокон для биомедицинских применений». Биоматериалы . 114 : 121–143. doi : 10.1016/j.biomaterials.2016.10.040. PMID  27880892.
  48. ^ abc Ma, P. (2004). «Материалы для изготовления тканей». Materials Today . 7 (5): 30–40. doi : 10.1016/S1369-7021(04)00233-0 .
  49. ^ Рамакришна С. и др. (2005). Введение в электропрядение и нановолокна . World Scientific. ISBN 978-981-256-415-3.
  50. ^ Ондаркуху Т., Иоахим С. (1998). «Рисование одного нановолокна на сотни микрон». Europhys Lett . 42 (2): 215–220. Bibcode : 1998EL.....42..215O. doi : 10.1209/epl/i1998-00233-9. S2CID  250737386.
  51. ^ ab Martin C (1995). «Темпловый синтез электронно-проводящих полимерных наноструктур». Acc Chem Res . 28 (2): 61–68. doi :10.1021/ar00050a002.
  52. ^ ab Martin CR (декабрь 1994 г.). «Наноматериалы: синтетический подход на основе мембран». Science . 266 (5193): 1961–6. Bibcode :1994Sci...266.1961M. doi :10.1126/science.266.5193.1961. PMID  17836514. S2CID  45456343.
  53. ^ Малкар Н.Б., Лауэр-Филдс Дж.Л., Юска Д., Филдс ГБ (2003). «Характеристика пептидных амфифилов, обладающих клеточным активационными последовательностями». Биомакромолекулы . 4 (3): 518–28. doi :10.1021/bm0256597. PMID  12741765.
  54. ^ Zhang C, Xue X, Luo Q, Li Y, Yang K, Zhuang X и др. (ноябрь 2014 г.). «Самоорганизующиеся пептидные нановолокна, разработанные как биологические ферменты для катализа гидролиза эфиров». ACS Nano . 8 (11): 11715–23. doi :10.1021/nn5051344. PMID  25375351.
  55. ^ Shih YR, Chen CN, Tsai SW, Wang YJ, Lee OK (ноябрь 2006 г.). «Рост мезенхимальных стволовых клеток на электропряденых коллагеновых нановолокнах типа I». Stem Cells . 24 (11): 2391–7. doi : 10.1634/stemcells.2006-0253 . PMID  17071856.
  56. ^ Kim KH, Jeong L, Park HN, Shin SY, Park WH, Lee SC и др. (ноябрь 2005 г.). «Биологическая эффективность мембран из нановолокон шелка-фиброина для направленной регенерации костей». Журнал биотехнологии . 120 (3): 327–39. doi :10.1016/j.jbiotec.2005.06.033. PMID  16150508.
  57. ^ аб Азими Б., Нурпана П., Раби М., Арбаб С. (2014). «Поли(ε-капролактон) волокно: обзор». J Eng Fibers Fabr . 9 (3): 74–90.
  58. ^ Хеджази Ф., Мирзаде Х. (сентябрь 2016 г.). «Новый 3D-каркас с улучшенными физическими и клеточным ответными свойствами для регенерации костной ткани, изготовленный с помощью узорчатого электропрядения/электрораспыления». Журнал материаловедения. Материалы в медицине . 27 (9): 143. doi :10.1007/s10856-016-5748-8. PMID  27550014. S2CID  23987237.
  59. ^ abcde Burg KJ, Porter S, Kellam JF (декабрь 2000 г.). «Разработки биоматериалов для инженерии костной ткани». Biomaterials . 21 (23): 2347–59. doi :10.1016/s0142-9612(00)00102-2. PMID  11055282.
  60. ^ ab Sun B, Long YZ, Zhang HD, Li MM, Duvail JL, Jiang XY, Yin HL (2014). «Достижения в области трехмерных нановолокнистых макроструктур с помощью электропрядения». Prog Polym Sci . 39 (5): 862–890. doi :10.1016/j.progpolymsci.2013.06.002.
  61. ^ Саймон, Эрик М. (1988). "ФИНАЛЬНЫЙ ОТЧЕТ NIH ФАЗА I: ВОЛОКНИСТЫЕ СУБСТРАТЫ ДЛЯ КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК (R3RR03544A) (Доступна загрузка PDF)". ResearchGate . Получено 22.05.2017 .
  62. ^ Sukumar UK, Packirisamy G (2019-10-08). «Изготовление нановолокнистого каркаса, привитого с помощью функционализированных желатином полистирольных микросфер для проявления наномеханических сигналов стимулированных растяжением фибробластов». ACS Applied Bio Materials . 2 (12): 5323–5339. doi :10.1021/acsabm.9b00580. PMID  35021533. S2CID  208733153.
  63. ^ abcd Betz RR (май 2002). «Ограничения аутотрансплантации и аллотрансплантации: новые синтетические решения». Ортопедия . 25 (5 Suppl): s561-70. doi :10.3928/0147-7447-20020502-04. PMID  12038843.
  64. ^ Тули Р., Ли В. Дж., Туан Р. С. (2003). «Современное состояние инженерии хрящевой ткани». Arthritis Research & Therapy . 5 (5): 235–8. doi : 10.1186/ar991 . PMC 193737. PMID  12932283 . 
  65. ^ Lin VS, Lee MC, O'Neal S, McKean J, Sung KL (октябрь 1999 г.). «Инженерия связок с использованием синтетических биоразлагаемых волоконных каркасов». Tissue Engineering . 5 (5): 443–52. doi :10.1089/ten.1999.5.443. PMID  10586100.
  66. ^ Riboldi SA, Sampaolesi M, Neuenschwander P, Cossu G, Mantero S (август 2005 г.). «Электропрядильные разлагаемые полиэстероуретановые мембраны: потенциальные каркасы для инженерии тканей скелетных мышц». Biomaterials . 26 (22): 4606–15. doi :10.1016/j.biomaterials.2004.11.035. PMID  15722130.
  67. ^ Matthews JA, Wnek GE, Simpson DG, Bowlin GL (2002). «Электропрядение коллагеновых нановолокон». Biomacromolecules . 3 (2): 232–8. doi :10.1021/bm015533u. PMID  11888306.
  68. ^ Mo XM, Xu CY, Kotaki M, Ramakrishna S (май 2004 г.). «Электропункционированное нановолокно P(LLA-CL): биомиметический внеклеточный матрикс для пролиферации гладкомышечных и эндотелиальных клеток». Biomaterials . 25 (10): 1883–90. doi :10.1016/j.biomaterials.2003.08.042. PMID  14738852.
  69. ^ Yang F, Xu CY, Kotaki M, Wang S, Ramakrishna S (2004). «Характеристика нейральных стволовых клеток на электропряденом поли(L-молочной кислоте) нановолоконном каркасе». Журнал биоматериалов. Полимерное издание . 15 (12): 1483–97. doi :10.1163/1568562042459733. PMID  15696794. S2CID  2990409.
  70. ^ Fogaça R, Ouimet MA, Catalani LH, Uhrich KE (2013). Биоактивные поли(ангидрид-эфиры) и смеси для контролируемой доставки лекарств . Американское химическое общество. ISBN 9780841227996.
  71. ^ Hu X, Liu S, Zhou G, Huang Y, Xie Z, Jing X (июль 2014 г.). «Электропрядение полимерных нановолокон для доставки лекарств». Журнал контролируемого высвобождения . 185 : 12–21. doi :10.1016/j.jconrel.2014.04.018. PMID  24768792.
  72. ^ Yoo HS, Kim TG, Park TG (октябрь 2009 г.). «Поверхностно-функционализированные электропряденые нановолокна для тканевой инженерии и доставки лекарств». Advanced Drug Delivery Reviews . 61 (12): 1033–42. doi :10.1016/j.addr.2009.07.007. PMID  19643152.
  73. ^ ab Zong X, Li S, Chen E, Garlick B, Kim KS, Fang D и др. (ноябрь 2004 г.). «Профилактика послеоперационных спаек в брюшной полости с помощью электропрядильных биорассасывающихся нановолокнистых мембран на основе поли(лактида-ко-гликолида)». Annals of Surgery . 240 (5): 910–5. doi :10.1097/01.sla.0000143302.48223.7e. PMC 1356499 . PMID  15492575. 
  74. ^ ab Kumbar SG, Nair LS, Bhattacharyya S, Laurencin CT (2006). «Полимерные нановолокна как новые носители для доставки терапевтических молекул». Журнал нанонауки и нанотехнологии . 6 (9–10): 2591–607. doi :10.1166/jnn.2006.462. PMID  17048469.
  75. ^ Игнатова М., Рашков И., Манолова Н. (апрель 2013 г.). «Электропрядильные материалы с лекарственной нагрузкой в ​​перевязочных материалах и при местном лечении рака». Экспертное мнение о доставке лекарств . 10 (4): 469–83. doi :10.1517/17425247.2013.758103. PMID  23289491. S2CID  24627745.
  76. ^ Cohen SJ, Punt CJ, Iannotti N, Saidman BH, Sabbath KD, Gabrail NY и др. (июль 2008 г.). «Связь циркулирующих опухолевых клеток с ответом опухоли, выживаемостью без прогрессирования и общей выживаемостью у пациентов с метастатическим колоректальным раком». Журнал клинической онкологии . 26 (19): 3213–21. doi :10.1200/JCO.2007.15.8923. PMID  18591556.
  77. ^ Rack B, Schindlbeck C, Jückstock J, Andergassen U, Hepp P, Zwingers T и др. (май 2014 г.). «Циркулирующие опухолевые клетки предсказывают выживаемость у пациентов с ранним средним или высоким риском рака груди». Журнал Национального института рака . 106 (5): 1–11. doi :10.1093/jnci/dju066. PMC 4112925. PMID  24832787 . 
  78. ^ Lu YT, Zhao L, Shen Q, Garcia MA, Wu D, Hou S и др. (декабрь 2013 г.). «NanoVelcro Chip для подсчета CTC у пациентов с раком простаты». Методы . 64 (2): 144–52. doi :10.1016/j.ymeth.2013.06.019. PMC 3834112. PMID  23816790 . 
  79. ^ Jiang R, Lu YT, Ho H, Li B, Chen JF, Lin M и др. (декабрь 2015 г.). «Сравнение изолированных циркулирующих опухолевых клеток и биопсий тканей с использованием секвенирования всего генома при раке простаты». Oncotarget . 6 (42): 44781–93. doi :10.18632/oncotarget.6330. PMC 4792591 . PMID  26575023. 
  80. ^ Zhao L, Lu YT, Li F, Wu K, Hou S, Yu J и др. (июнь 2013 г.). «Высокочистая изоляция циркулирующих опухолевых клеток простаты с помощью встроенного в полимерные нановолокна микрочипа для секвенирования всего экзома». Advanced Materials . 25 (21): 2897–902. Bibcode :2013AdM....25.2897Z. doi :10.1002/adma.201205237. PMC 3875622 . PMID  23529932. 
  81. ^ Хоу С, Чжао Х, Чжао Л, Шен К, Вэй К. С, Су Д. И. и др. (март 2013 г.). «Захват и стимулированное высвобождение циркулирующих опухолевых клеток на полимерно-привитых кремниевых наноструктурах». Advanced Materials . 25 (11): 1547–51. Bibcode :2013AdM....25.1547H. doi :10.1002/adma.201203185. PMC 3786692 . PMID  23255101. 
  82. ^ Mitchell RR, Gallant BM, Thompson CV, Shao-Horn Y (2011). «Полностью углеродные нановолоконные электроды для высокоэнергетических перезаряжаемых LiO2-батарей». Energy Environ Sci . 4 (8): 2952–2958. doi :10.1039/c1ee01496j. S2CID  96799565.
  83. ^ Singhal R, Kalra V (2016). «Иерархически-пористые углеродные нановолокна без связующего, декорированные наночастицами кобальта, как эффективные катоды для литий-кислородных аккумуляторов». RSC Adv . 6 (105): 103072–103080. Bibcode : 2016RSCAd...6j3072S. doi : 10.1039/C6RA16874D.
  84. ^ Zhu Z, Kushima A, Yin Z, Qi L, Amine K, Lu J, Li J (2016). "Анионно-окислительно-восстановительные нанолитиевые катоды для литий-ионных аккумуляторов". Nature Energy . 1 (8): 16111. Bibcode : 2016NatEn...116111Z. doi : 10.1038/nenergy.2016.111. S2CID  366009.
  85. ^ Peters K (2011). «Полимерные оптоволоконные датчики — обзор». Smart Mater Struct . 20 (1): 013002. Bibcode : 2011SMaS...20a3002P. doi : 10.1088/0964-1726/20/1/013002. S2CID  52238312.
  86. ^ Liu H, Edel JB, Bellan LM, Craighead HG (апрель 2006 г.). «Электропрядные полимерные нановолокна как субволновые оптические волноводы, включающие квантовые точки». Small . 2 (4): 495–9. doi :10.1002/smll.200500432. PMID  17193073.
  87. ^ Meng C, Xiao Y, Wang P, Zhang L, Liu Y, Tong L (сентябрь 2011 г.). «Полимеры с квантовыми точками для оптического зондирования». Advanced Materials . 23 (33): 3770–4. doi :10.1002/adma.201101392. PMID  21766349. S2CID  6264401.