【学术聚焦】我校在高性能纤维基层析材料方面取得新进展

通讯员：刘轲来源：技术研究院阅读：发布时间：2022-02-24审稿：李楠

2022年2月9日，材料领域国际顶级期刊《先进功能材料》（Advanced Functional Materials，影响因子18.808）在线发表我校技术研究院王栋教授、刘轲教授团队在构筑用于RNA分离纯化的纳米纤维海绵材料方面取得的重要进展，提出了基于分散液粘度调控海绵材料孔道结构的新策略—“Solution Viscosity-Mediated Structural Control of Nanofibrous Sponge for RNA Separation and Purification”。文章DOI：https://doi.org/10.1002/adfm.202112023。武汉纺织大学为该论文的唯一署名单位。

构筑纳米纤维三维块体层析材料是解决环境敏感型生物大分子药物（如RNA）分离纯化难、分离纯化效率低问题的有效方法。然而，纳米纤维三维块体材料目前主要是通过冷冻干燥的方式获得，由于冷冻过程冰晶的形态难以调控，导致多孔通道结构与孔道壁表面的化学活性难以协同优化，已经成为阻碍纳米纤维层析材料制备的一大难题。课题组提出了一种通过改变壳聚糖等功能聚合物含量，用于调控纳米纤维悬浮液的粘度，再经过冷冻干燥获得孔道结构可调的PVA-co-PE纳米纤维海绵材料的新方法。通过控制纳米纤维分散液的粘度，制备了具有微球结构（MNFS）、片层结构（LNFS）和蜂窝结构（HNFS）的纳米纤维海绵。对三种结构进行了综合性性能分析，发现蜂窝结构材料中纳米纤维与化学交联剂之间的化学反应，促成了具有复合材料特征的孔道壁，从而产生了最好的水下压缩性能和形状记忆性能。该材料的渗透率达到7.431×10³L h m²psi^-1，对RNA的静态饱和吸附容量887.6 mg g⁻¹和动态饱和吸附容量763.2 mg g⁻¹，都远超现有报道的层析材料性能。

该研究不仅为高性能层析材料的开发提供了新思路，而且也为纳米纤维多孔块体材料的设计提供了新策略。