CN113308937A - 一种细胞培养纸及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明一种细胞培养纸及其制备方法和应用,涉及生物高分子材料领域,该方法包括如下步骤:将在醇类溶剂中浸泡过的滤纸浸渍在质量分数为0.2%~1.0%的羧基化纳米纤维素溶液中,之后自然晾干,得到细胞培养纸。采用该细胞培养纸培养细胞的方法,其特征在于,包括如下步骤:将细胞培养纸在120~140℃灭菌20~30min,之后将待培养细胞的细胞悬液接种到灭菌后的细胞培养纸上,最后放入培养基进行培养。羧基化纳米纤维素因其表面大量的羧基的存在而具有良好的水分散性,且孔径小,能够较均匀地进入滤纸的大孔隙中,可调节孔隙到适合细胞生长的范围,所得材料孔隙率适合细胞生长,且力学性能良好,能够用于细胞培养。
Description
技术领域
本发明涉及生物高分子材料领域,具体为一种细胞培养纸及其制备方法和应用。
背景技术
纸作为一种新兴的细胞培养平台引起了广泛关注。与其他材料相比,纸是一种更为廉价丰富的材料,并且具有一些特殊的优点,如:(1)原材料为纤维素或纤维素-聚合物混合体,具有良好的生物相容性;(2)具有大量的孔隙,能够模拟细胞外基质的结构,允许物质穿过,可以为细胞提供养分并及时排出代谢废物;(3)便于进行化学修饰,实现生物分子的固定,也便于沉积各种物质以改变纸本身的物理化学性质;(4)可以灵活调节纸张结构和厚度;(5)多个纸基单元可以通过简单地堆叠实现3D结构组织/器官构建,也可以通过拆解简便地实现从3D至2D的结构转化而不破坏细胞结构,从而便于内部细胞形态和功能的观测。
然而,纸张作为一种新型的细胞培养平台,也存在部分缺陷。一个理想的细胞培养支撑材料应该具有能够使营养物质转运和代谢产物排出的足够孔隙率,并且还要有能够支撑起支架结构的力学强度,且细胞必须与材料发生适当的粘附,才能进行迁移、分化和增殖。因此需要一定的孔隙率和孔隙大小,孔隙大小必须保证略大于正常的细胞尺寸(10~100μm)能够使细胞培养系统显示出良好的细胞生长环境,促进细胞的粘附,迁移和增殖。
目前,有直接使用滤纸做细胞培养纸,但是该定性滤纸的孔隙较大(80~120μm),不适合细胞高效地粘附,且该定性滤纸的湿强较差,在细胞生长过程中不能起到很好的支架作用。也有采用溶解再生法制备的再生纤维素膜,其孔径一般为10~30nm左右。采用静电纺丝法制备的纤维素多孔膜,平均孔径大约为80~1100nm,但这两种方法制备的纤维素膜孔径较小,难以满足细胞增殖所需要的空间。后来有采用溶解再生纤维素与模板法相结合制备纤维素膜,在再生的过程中加入致孔剂,通过控制致孔剂的尺寸,制备出具有不同孔径和孔隙率的纤维素膜,但是操作复杂,且有机溶剂的加入会对细胞生长不利。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种细胞培养纸及其制备方法和应用,利用羧基纳米纤维素的填充性能和亲水性特征,对现有孔隙较大的滤纸进行孔隙调控,所得材料孔隙率适合细胞生长,且力学性能良好,能够用于细胞培养。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种细胞培养纸的制备方法,包括如下步骤:
将在醇类溶剂中浸泡过的滤纸浸渍在质量分数为0.2%~1.0%的羧基化纳米纤维素溶液中,之后自然晾干,得到细胞培养纸。
优选的,所述的醇类溶剂为乙醇水溶液。
优选的,所述的滤纸为定性滤纸。
优选的,将滤纸在醇类溶剂中浸泡5~10min后,再浸渍在所述的羧基化纳米纤维素溶液中。
优选的,所述的滤纸在该羧基化纳米纤维素溶液中浸渍3~8min之后沥干水分,再自然晾干。
优选的,所述的羧基化纳米纤维素溶液按如下过程制备得到:
将质量分数为1%~3%的棉纤维浆液均匀分散,之后加入质量分数为2%~3%的四甲基哌啶氧化物溶液和质量分数为6%~10%的NaBr溶液混合均匀,再加入NaClO溶液,使得所形成的悬浮液pH为10~12,反应完成后用去离子水洗悬浮液至为中性后加入去离子水稀释,得到所述的羧基化纳米纤维素溶液。
进一步,制备羧基化纳米纤维素溶液时所述的反应进行2.5~3.5h。
一种由上述任意一项所述的细胞培养纸的制备方法得到的细胞培养纸。
采用上述细胞培养纸培养细胞的方法,其特征在于,包括如下步骤:
将细胞培养纸在120~140℃灭菌20~30min,之后将待培养细胞的细胞悬液接种到灭菌后的细胞培养纸上,最后放入培养基进行培养。
进一步,将该细胞培养纸在所述条件下灭菌后,加入明胶水溶液后风干,再将待培养细胞的细胞悬液接种到所得的细胞培养纸上。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
本发明一种细胞培养纸的制备方法,以滤纸为原料,将其浸泡在醇类溶剂中可置换出其中的空气,这样再浸渍在羧基化纳米纤维素溶液中,可使一定量的羧基化纳米纤维素填充到滤纸的空隙中,同时起到调节孔径和增强剂的作用,自然晾干后可高效,低成本获得性能优良的细胞培养纸。羧基化纳米纤维素因其表面大量的羧基的存在而具有良好的水分散性,且孔径小,能够较均匀地进入滤纸的大孔隙中,可调节孔隙到适合细胞生长的范围。
本发明的细胞培养纸应用在培养细胞时,由于羧基化纳米纤维素具有良好的亲水性,其引入会增强细胞培养纸表面细胞粘附性,同时,具有高长径比的羧基化纳米纤维素的引入会增强滤纸的力学性能,这样经灭菌后可接种待培养细胞的细胞悬液,最后放入培养基进行培养,可顺利对待培养细胞的细胞进行培养。
附图说明
图1为本发明实施例2所得细胞培养纸SEM图像。
图2为本发明实施例1~3所得的细胞培养纸及原料定性滤纸的湿强性能对比图。
图3为本发明实施例2使用CCK-8试剂盒后所得细胞活性实验图。
图4为本发明实施例2所得细胞培养纸上细胞生长染色结果,其中图4a和图4b分别为含有宫颈癌细胞的细胞悬液接种和未接种到纸张的对照组,图4c和图4d分别为含有乳腺癌的细胞悬液接种和未接种到纸张的对照组。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明,所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明一种孔隙可调控的细胞培养纸的制备方法,具体包括如下步骤:
步骤1,Tempo氧化法制备羧基化纳米纤维素:
将打浆后的棉纤维在标准纤维疏解器中以质量分数为1%的浓度疏解,使其均匀分散,分别加入溶解于去离子水中的质量分数为1.6%的四甲基哌啶氧化物(TEMPO)溶液和质量分数为10%的NaBr溶液,混合搅拌10min,逐滴加入NaClO溶液,使得悬浮液的pH在10~12,整个过程持续2.5~3.5h。反应完成后,采用去离子水洗悬浮液至为中性,形成羧基化纳米纤维素溶液,加入去离子水调整羧基化纳米纤维素溶液的质量分数至0.2%~1.0%。
步骤2,用乙醇水溶液浸泡定性滤纸5~10min,对定性滤纸进行预处理,置换出其中的空气,提高下一步纳米纤维素溶液的浸渍效率。
步骤3,将步骤2所得的滤纸浸渍于步骤1最终得到的羧基化纳米纤维素溶液当中,3~8分钟之后拎出,沥干水分后,将其悬挂自然晾干,得到纳米纤维素/滤纸复合纸基材料,即细胞培养纸。
步骤4,使用时,将制备的纳米纤维素/滤纸复合纸基材料在高压灭菌锅中120~140℃灭菌20~30min,裁成直径为15mm的圆片,滴加1~2mL质量分数为0.1%的明胶水溶液并风干,以提高细胞与培养纸的粘附性,获得细胞培养纸。
步骤5,将含有宫颈癌、乳腺癌细胞的细胞悬液接种到培养纸上,并放入培养基进行培养。每隔1~2天进行传代培养,在倒置显微镜下直接观察细胞生长情况。
实施例1
本发明一种孔隙可调控的细胞培养纸的制备方法,具体包括如下步骤:
步骤1)Tempo氧化法制备羧基化纳米纤维素:
将打浆后的棉纤维在标准纤维疏解器中以质量分数为1%的浓度疏解,使其均匀分散,分别加入溶解于去离子水中的质量分数为1.6%的TEMPO溶液和质量分数为10%的NaBr溶液,混合搅拌10min,逐滴加入NaClO溶液,控制悬浮液的pH在11,整个过程持续3h。
反应完成后,采用去离子水洗悬浮液至为中性,加入去离子水调整羧基化纳米纤维素溶液的质量分数至0.2%。
步骤2)用1:1(体积分数)的乙醇水溶液浸泡定性滤纸5min,对滤纸进行预处理。
步骤3)将步骤2所得滤纸浸渍于0.2%的羧基化纳米纤维素溶液当中,5分钟之后拎出,沥干水分后,将其悬挂自然晾干,得到纳米纤维素/滤纸复合纸基材料。
步骤4)将制备的纳米纤维素/滤纸复合纸基材料在高压灭菌锅中120℃灭菌20min,裁成直径为15mm的圆片,滴加1mL质量浓度为0.1%的明胶水溶液并风干,以提高细胞与培养纸的粘附性,获得细胞培养纸基。
步骤5)将含有宫颈癌、乳腺癌细胞的细胞悬液接种到培养纸上,并放入培养基进行培养。每隔1~2天进行传代培养,在倒置显微镜下直接观察细胞生长情况。
实施例2
本发明一种孔隙可调控的细胞培养纸的制备方法,具体包括如下步骤:
步骤1)Tempo氧化法制备羧基化纳米纤维素:
将打浆后的棉纤维在标准纤维疏解器中以质量分数为1%的浓度疏解,使其均匀分散,分别加入溶解于去离子水中的质量分数为1.6%的TEMPO溶液和质量分数为10%的NaBr溶液,混合搅拌10min,逐滴加入NaClO溶液,控制悬浮液的pH在11,整个过程持续3h。
反应完成后,采用去离子水洗悬浮液至为中性,加入去离子水调整羧基化纳米纤维素溶液的质量分数至0.6%。
步骤2)用1:1(体积分数)的乙醇水溶液浸泡定性滤纸5min,对滤纸进行预处理。
步骤3)将步骤2所得滤纸浸渍于0.6%的羧基化纳米纤维素溶液当中,5分钟之后拎出,沥干水分后,将其悬挂自然晾干,得到纳米纤维素/滤纸复合纸基材料。
步骤4)将制备的纳米纤维素/滤纸复合纸基材料在高压灭菌锅中120℃灭菌20min,裁成直径为15mm的圆片,滴加2mL质量浓度为0.1%的明胶水溶液并风干,以提高细胞与培养纸的粘附性,获得细胞培养纸基。
步骤5)将含有宫颈癌、乳腺癌细胞的细胞悬液接种到培养纸上,并放入培养基进行培养。每隔1~2天进行传代培养,在倒置显微镜下直接观察细胞生长情况。
由图1可知,细胞培养纸表面的孔隙均匀,且大小约为20~50μm,符合细胞生长环境所需。
CCK-8试剂盒是Cell Counting Kit-8的简称,其原理是用WST-8四唑盐(英文名称为2-(2-methoxy-4-nitrophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl)-2H-tetrazolium)能被活细胞内的脱氢酶还原成橙色甲臜染料,然后测定450nm下的吸光值,生成的甲臜的量与活细胞数量成正比。本实施例用CCK-8试剂盒对细胞培养纸进行了效果验证,以贴壁细胞为例,包括如下步骤:
步骤1,对数期的贴壁细胞通过加入胰酶进行消化,使细胞脱落,收集对数期细胞,调整浓度。
步骤2,将细胞种植于96孔板中,待细胞贴壁后加试剂(WST-8四唑盐)。
步骤3,在5%CO2,37℃的条件下孵育一定时间。
步骤4,每个孔中加入10μL CCK-8溶液,培养1~4h。
步骤5,取出96孔板,将其置于酶联免疫检测仪上,震荡15s,然后在450nm下测量吸光。
步骤6,结果统计分析。
由图3可知,细胞在含有纸张的培养液中培养1、3、5和7天后,细胞活力均大于95%,表现出良好的生物相容性。
从图4a可知,视野中均为绿色的活细胞,且细胞呈梭形均匀分布,几乎没有死细胞,从图4b可知,活细胞呈梭形,可以观察到极少量呈红色的死细胞,这与图3的实验结果一致。图4c和图4a,图4d和图4b的现象均相同。
通过图3和图4,验证了本研究制备的透明纸具有良好的生物相容性。
实施例3
本发明一种孔隙可调控的细胞培养纸的制备方法,具体包括如下步骤:
步骤1)Tempo氧化法制备羧基化纳米纤维素:
将打浆后的棉纤维在标准纤维疏解器中以质量分数为1%的浓度疏解,使其均匀分散,分别加入溶解于去离子水中的质量分数为1.6%的TEMPO溶液和质量分数为10%的NaBr溶液,混合搅拌10min,逐滴加入NaClO溶液,控制悬浮液的pH在11,整个过程持续3h。
反应完成后,采用去离子水洗悬浮液至为中性,加入去离子水调整羧基化纳米纤维素溶液的质量分数至1.0%。
步骤2)用1:1(体积分数)的乙醇水溶液浸泡定性滤纸5min,对滤纸进行预处理。
步骤3)将步骤2所得滤纸浸渍于1.0%的羧基化纳米纤维素溶液当中,5分钟之后拎出,沥干水分后,将其悬挂自然晾干,得到纳米纤维素/滤纸复合纸基材料。
步骤4)将制备的纳米纤维素/滤纸复合纸基材料在高压灭菌锅中120℃灭菌20min,裁成直径为15mm的圆片,滴加1.5mL质量浓度为0.1%的明胶水溶液并风干,以提高细胞与培养纸的粘附性,获得细胞培养纸。
步骤5)将含有宫颈癌、乳腺癌细胞的细胞悬液接种到培养纸上,并放入培养基进行培养。每隔1~2天进行传代培养,在倒置显微镜下直接观察细胞生长情况。
图2为实施例1~3所得的细胞培养纸及原料定性滤纸的湿强性能对比图,可以看到随着纳米纤维素浸渍液浓度的增加,滤纸的孔隙被填充得越有效,滤纸结构变致密,强度也增大。
Claims (10)
1.一种细胞培养纸的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
将在醇类溶剂中浸泡过的滤纸浸渍在质量分数为0.2%~1.0%的羧基化纳米纤维素溶液中,之后自然晾干,得到细胞培养纸。
2.根据权利要求1所述的细胞培养纸的制备方法,其特征在于,所述的醇类溶剂为乙醇水溶液。
3.根据权利要求1所述的细胞培养纸的制备方法,其特征在于,所述的滤纸为定性滤纸。
4.根据权利要求1所述的细胞培养纸的制备方法,其特征在于,将滤纸在醇类溶剂中浸泡5~10min后,再浸渍在所述的羧基化纳米纤维素溶液中。
5.根据权利要求1所述的细胞培养纸的制备方法,其特征在于,所述的滤纸在该羧基化纳米纤维素溶液中浸渍3~8min之后沥干水分,再自然晾干。
6.根据权利要求1所述的细胞培养纸的制备方法,其特征在于,所述的羧基化纳米纤维素溶液按如下过程制备得到:
将质量分数为1%~3%的棉纤维浆液均匀分散,之后加入质量分数为2%~3%的四甲基哌啶氧化物溶液和质量分数为6%~10%的NaBr溶液混合均匀,再加入NaClO溶液,使得所形成的悬浮液pH为10~12,反应完成后用去离子水洗悬浮液至为中性后加入去离子水稀释,得到所述的羧基化纳米纤维素溶液。
7.根据权利要求6所述的细胞培养纸的制备方法,其特征在于,制备羧基化纳米纤维素溶液时所述的反应进行2.5~3.5h。
8.一种由权利要求1~7中任意一项所述的细胞培养纸的制备方法得到的细胞培养纸。
9.采用权利要求8所述的细胞培养纸培养细胞的方法,其特征在于,包括如下步骤:
将权利要求8所述的细胞培养纸在120~140℃灭菌20~30min,之后将待培养细胞的细胞悬液接种到灭菌后的细胞培养纸上,最后放入培养基进行培养。
10.根据权利要求9所述的细胞培养纸培养细胞的方法,其特征在于,将该细胞培养纸在所述条件下灭菌后,加入明胶水溶液后风干,再将待培养细胞的细胞悬液接种到所得的细胞培养纸上。
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---|---|
CN (1) | CN113308937A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115678040A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-02-03 | 天津智鼎生物科技有限公司 | 一种氧化细菌纤维素纳米纤维稳定的肉桂精油Pickering乳液及其制备方法 |
Citations (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02276593A (ja) * | 1989-04-19 | 1990-11-13 | Kazuyuki Sugawara | 細菌培養検査用ペーパーディスク及び濾紙片 |
US5558861A (en) * | 1986-04-22 | 1996-09-24 | Ajinomoto Co., Inc. | Modified microbially-produced cellulose gel with human epidermal cells adsorbed thereon for use as a skin graft or vulnerary cover |
JP2004105043A (ja) * | 2002-09-17 | 2004-04-08 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 細胞培養基板及びその製造方法 |
CN1887362A (zh) * | 2006-07-13 | 2007-01-03 | 苏州大学 | 一种细胞培养支架材料及其制备方法 |
JP2007325543A (ja) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Toray Ind Inc | 細胞足場材料およびその製造方法 |
US20090186412A1 (en) * | 2008-01-21 | 2009-07-23 | Gc Corporation | Porous cell scaffold and production method thereof |
CN104420400A (zh) * | 2013-08-30 | 2015-03-18 | 珠海市红旌发展有限公司 | 一种含纳米纤维素的空气过滤纸的制备方法 |
CN104479368A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-01 | 国家纳米科学中心 | 一种纳米纤维素增强的全生物降解薄膜及其制备方法 |
CN104531624A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-22 | 山东信得动物疫苗有限公司 | 一种培养mdck细胞增殖重组h5n1亚型禽流感病毒的方法 |
US20160032272A1 (en) * | 2012-12-13 | 2016-02-04 | Nanjing University Of Technology | Preparation method of yeast cell immobilization medium and application thereof |
CN105483178A (zh) * | 2015-12-27 | 2016-04-13 | 常州亚环环保科技有限公司 | 一种废纸浆制备细菌纤维素复合医用敷料的方法 |
CN105694110A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-06-22 | 中南林业科技大学 | 一种孔径可调的纤维素与蒙脱土纳米复合载体材料及其制备方法 |
CN106012667A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-10-12 | 广州纽楷美新材料科技有限公司 | 一种全纤维素透明纸及其制备方法 |
CN106638081A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-05-10 | 河南华禹环保科技有限公司 | 用于白腐菌培养的滤纸纤维载体的制备方法 |
CN108118025A (zh) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于定性滤纸的三维肝模型的建立及其应用 |
CN108931565A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-12-04 | 山东农业大学 | 纳米纤维素纸基生物传感器的构建方法 |
CN109164149A (zh) * | 2018-07-21 | 2019-01-08 | 福建医科大学 | 一种基于纸芯片结合丝网印刷电极在线检测细胞内过氧化氢的电化学生物传感器 |
CN110387060A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-29 | 陕西科技大学 | 一种用于细胞培养的水下透明多孔纤维素纸基材料及其制备方法和应用 |
CN110577672A (zh) * | 2018-06-07 | 2019-12-17 | 国家纳米科学中心 | 可调控亲疏水性纳米纤维素薄膜、及其制备方法和应用 |
CN112480479A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-12 | 江南大学 | 一种纳米纤维素基荧光膜的制备方法 |
US20210138454A1 (en) * | 2019-11-12 | 2021-05-13 | LYOPOR, s.r.o. | Carrier for cell culturing and a method of preparation thereof |
-
2021
- 2021-05-28 CN CN202110588340.0A patent/CN113308937A/zh active Pending
Patent Citations (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5558861A (en) * | 1986-04-22 | 1996-09-24 | Ajinomoto Co., Inc. | Modified microbially-produced cellulose gel with human epidermal cells adsorbed thereon for use as a skin graft or vulnerary cover |
JPH02276593A (ja) * | 1989-04-19 | 1990-11-13 | Kazuyuki Sugawara | 細菌培養検査用ペーパーディスク及び濾紙片 |
JP2004105043A (ja) * | 2002-09-17 | 2004-04-08 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 細胞培養基板及びその製造方法 |
JP2007325543A (ja) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Toray Ind Inc | 細胞足場材料およびその製造方法 |
CN1887362A (zh) * | 2006-07-13 | 2007-01-03 | 苏州大学 | 一种细胞培养支架材料及其制备方法 |
US20090186412A1 (en) * | 2008-01-21 | 2009-07-23 | Gc Corporation | Porous cell scaffold and production method thereof |
US20160032272A1 (en) * | 2012-12-13 | 2016-02-04 | Nanjing University Of Technology | Preparation method of yeast cell immobilization medium and application thereof |
CN104420400A (zh) * | 2013-08-30 | 2015-03-18 | 珠海市红旌发展有限公司 | 一种含纳米纤维素的空气过滤纸的制备方法 |
CN104479368A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-01 | 国家纳米科学中心 | 一种纳米纤维素增强的全生物降解薄膜及其制备方法 |
CN104531624A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-22 | 山东信得动物疫苗有限公司 | 一种培养mdck细胞增殖重组h5n1亚型禽流感病毒的方法 |
CN105483178A (zh) * | 2015-12-27 | 2016-04-13 | 常州亚环环保科技有限公司 | 一种废纸浆制备细菌纤维素复合医用敷料的方法 |
CN105694110A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-06-22 | 中南林业科技大学 | 一种孔径可调的纤维素与蒙脱土纳米复合载体材料及其制备方法 |
CN106012667A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-10-12 | 广州纽楷美新材料科技有限公司 | 一种全纤维素透明纸及其制备方法 |
CN106638081A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-05-10 | 河南华禹环保科技有限公司 | 用于白腐菌培养的滤纸纤维载体的制备方法 |
CN108118025A (zh) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种基于定性滤纸的三维肝模型的建立及其应用 |
CN110577672A (zh) * | 2018-06-07 | 2019-12-17 | 国家纳米科学中心 | 可调控亲疏水性纳米纤维素薄膜、及其制备方法和应用 |
CN109164149A (zh) * | 2018-07-21 | 2019-01-08 | 福建医科大学 | 一种基于纸芯片结合丝网印刷电极在线检测细胞内过氧化氢的电化学生物传感器 |
CN108931565A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-12-04 | 山东农业大学 | 纳米纤维素纸基生物传感器的构建方法 |
CN110387060A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-29 | 陕西科技大学 | 一种用于细胞培养的水下透明多孔纤维素纸基材料及其制备方法和应用 |
US20210138454A1 (en) * | 2019-11-12 | 2021-05-13 | LYOPOR, s.r.o. | Carrier for cell culturing and a method of preparation thereof |
CN112480479A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-12 | 江南大学 | 一种纳米纤维素基荧光膜的制备方法 |
Non-Patent Citations (8)
Title |
---|
SUFENG ZHANG: ""A polyethylenimine/salicylaldehyde modified cellulose Schiff base for selective and sensitive Fe3+ detection"", 《CARBOHYDRATE POLYMERS》, 24 September 2019 (2019-09-24), pages 1 - 8 * |
刘丽娜: ""3D细胞培养用透明纸的制备及应用研究"", 《中国优秀硕士论文 工程科技Ⅰ辑》, 15 February 2021 (2021-02-15), pages 10 - 12 * |
刘晓瀛 主编: "《医用化学实验实训》", 31 January 2013, 沈阳:东北大学出版社, pages: 24 * |
李鑫等: "纳米纤维素的制备工艺及其研究进展", 《纸和造纸》, no. 04, 15 July 2018 (2018-07-15) * |
赵永芳 编: "《生物化学技术原理及其应用》", 30 September 1988, 武汉:武汉大学出版社, pages: 79 * |
陈志南, 中国协和医科大学出版社 * |
陈志南, 中国协和医科大学出版社, pages: 58 - 59 * |
陈港等: "透明纸基材料的研究与应用", 《中国造纸》, no. 07, 15 July 2018 (2018-07-15) * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115678040A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-02-03 | 天津智鼎生物科技有限公司 | 一种氧化细菌纤维素纳米纤维稳定的肉桂精油Pickering乳液及其制备方法 |
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