科创中国
一种氮掺杂多孔生物质炭的制备方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-05-31 09:27:09
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”黑龙江科技服务团| 武新影 | 2023-11-10 11:13:02
一种氮掺杂多孔生物质炭的制备方法。本发明属于环境材料的技术领域。本发明的目的在于解决目前以壳聚糖作为单一原料制备的氮掺杂生物质炭产率不高以及对抗生素污染物的吸附性能较低的问题。方法：一、将壳聚糖和冰醋酸加入到水中，制得壳聚糖溶液；二、将壳聚糖溶液与木质素磺酸钠溶液混合均匀，通过离心收集产生的沉淀；三、将沉淀先进行干燥处理，再进行煅烧处理，煅烧完成后将其浸泡在氢氧化钾溶液中静置，随后过滤收集滤渣；四、将滤渣先进行煅烧处理，再用盐酸浸泡，接着用蒸馏水洗涤3～5次，最后经过干燥处理，得到氮掺杂多孔生物质炭。本发明操作简单、设备要求低，原料廉价易得，适合工业化生产。吸附性能优良，对抗生素去除率高达95％。
本发明操作简单、设备要求低，壳聚糖、木质素磺酸钠等原料廉价易得，生产成本低，适合工业化生产。
本发明方法使用的壳聚糖为第二大天然高分子，是一种可循环的再生资源。
本发明方法使用的木质素磺酸钠为天然高分子聚合物，环境友好；作为纸浆的副产物将其用于生物质炭的制备可变废为宝。
本发明方法获得的氮掺杂多孔生物质炭比表面积可达717.07m2/g。
本发明方法获得的氮掺杂多孔生物质炭对抗生素的最大饱和吸附量可达968.69mg/g。
本发明方法获得的氮掺杂多孔生物质炭具有较高的吸附性能，最高去除率将近95％。
3D打印技术，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。被认为是第三次工业革命的重要组成部分。亚洲制造业联盟分别于2014年在青岛，2015年在成都召开了世界3D打印技术产业大会，每次均有生物医学专项会场，同时生物医学3D打印机应运而生。3D打印在医学领域的应用研究刚刚兴起，成功案例颇多，但科研研究较少，3D打印技术在医学上的应用，从思想萌发到节节开花，是科技发展的必然趋势，我们这个科研团队就是想借此春风将3D打印技术应用在复杂胆道手术中，通过实体模型的模拟手术来预见及预防复杂胆道手术中严重的手术并发症的发生，从而最大程度上的保护患者的健康。加之，生物医学3D打印机价格的放开，使科研到临床应用成为可能。
复杂胆道手术中的胆管损伤以及血管损伤如何避免是当前腹部外科中的重大难题之一。胆管损伤的发生使这类患者长期生存，但生命质量低于正常康复人群和健康人群，而且造成卫生保健系统的资源浪费和沉重的财政负担，同时胆管损伤也因此成为最易和最常引发外科医疗事故诉讼的原因。
本课题是将患者的CT和MRI的影像转化为数字模型文件，应用成熟的3D打印技术，复制出与患者病变部位解剖、颜色和质感等完全相同的实体模型，通过模拟手术来预见及预防复杂胆道手术中严重的手术并发症的发生，提高手术的完成时间、减少出血量、提高手术顺利程度
黑龙江大学（Heilongjiang University），位于黑龙江省哈尔滨市，是黑龙江省人民政府和中华人民共和国教育部、国家国防科技工业局共建的省属综合性大学，黑龙江省“双一流”建设国内一流大学A类高校，入选国家卓越法律人才教育培养计划、中西部高校基础能力建设工程、特色重点学科项目、国家建设高水平大学公派研究生项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国深化创新创业教育改革示范高校、教育部来华留学示范基地，是世界翻译教育联盟、中俄新闻教育高校联盟、中俄综合性大学联盟、上海合作组织大学、“一带一路”智库合作联盟成员单位。
一、课题来源：
齐齐哈尔市科学技术局计划项目任务：《B淋巴细胞化学引诱物捕获血管内间充质干细胞的分子机制》，课题编号：SFGG-201765。
二、应用领域和技术原理：
本项目建立细胞缺氧模型或高糖模型，在细胞缺氧、高糖模型下，通过CCK-8、流式细胞技术和Transwell细胞迁移实验检测BCA-1促进血管内皮细胞对间充质干细胞黏附、增殖、归巢等能力的影响，探讨并分析其作用的分子机制。结果发现高糖缺氧环境下，BCA-1均通过PI3K-Akt信号通路促进mVEC表达ICAM-1、L-selectin蛋白，并增强了mBMSCs增殖、自噬和运动能力，抑制了mBMSCs凋亡率，对应用BCA-1促进MSC归巢，加速糖尿病性组织损伤具有重要意义。阐明高糖缺氧环境下BCA-1促进血管内皮细胞黏附间充质干细胞的分子机制，为进一步揭示BCA-1促进血管内皮细胞有效捕获MSC黏附归巢的科学问题，指导间充质干细胞治疗缺血缺氧性疾病奠定坚实的理论基础。
该课题探讨缺氧环境下，B淋巴细胞化学引诱物（BCA-1）对人间充质干细胞（MSC）增殖和迁移的影响及其分子机制；为制定缺氧环境下招募间充质干细胞归巢的方案、降低宿主免疫反应提供基础性资料，研究技术成熟、研究角度具有创新性。揭示了高糖环境下，BCA-1通过PI3K-Erk-MAPK信号通路，上调MSCs旁分泌VEGF蛋白，促进MSCs增殖和迁移。通
技术转让、合同、入股均可，具体资金双方协商，希望尽快落地实现产业化。
下载app