胶态磁组装分子印迹光子晶体及其对L-苯丙氨酸的响应性

将胶态磁组装光子晶体与分子印迹技术结合,通过磁场诱导快速、可逆地组装得到一种灵敏度高、选择性强且响应速度快的胶态磁组装分子印迹光子晶体(CMA-MIPCs),并将其用于L-苯丙氨酸(L-Phe)分子的响应性研究.结果表明,细乳液聚合法制得的L-Phe磁性分子印迹纳米粒子(MMIPs)具有规则的球形形貌和明显的核-壳结构,平均粒径为104.3 nm.CMA-MIPCs对L-Phe分子的识别可直接通过光学信号进行表达,当L-Phe的浓度从6.0×10-7mol/L增加至6.0×10-4mol/L时,CMA-MIPCs的衍射色发生从紫色到深黄色的明显变化,最大衍射峰位置红移181 nm,响应过程仅需1 min.CMA-MIPCs对L-Phe的结构类似物L-酪氨酸(L-Tyr)和L-色氨酸(L-Trp)均无响应性,表明CMA-MIPCs具有良好的选择性.

胶态磁组装光子晶体及其离子强度响应

采用细乳液聚合方法合成了聚合物包覆的磁性复合纳米粒子(MCNPs),通过磁场诱导组装制备得到胶态磁组装光子晶体(CMA-PCs).透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)表征结果表明,MCNPs具有规整的球形形貌和明显的核壳结构,并且单分散性较好,平均粒径为112 nm,聚合物壳层厚约10 nm.MCNPs在外界磁场的作用下可以快速(<1 s)组装形成光子晶体结构.当离子强度在0.03~0.75 mmol/L范围内变化时,CMA-PCs的衍射色呈现从橙红色到紫色的变化,反射波长从607 nm蓝移至434 nm,并且离子强度的响应在10 s内即可达到平衡,表明制得的CMA-PCs可以作为化学传感器应用于离子强度的半定量检测,并且具有简便、快速及裸眼可视化检测的优点.

高强度及自修复明胶基水凝胶可穿戴传感器检测人体生理信号

本文以天然明胶为基材,通过引入分子链间多重氢键和离子螯合作用,在明胶分子中形成双物理交联水凝胶网络结构,提高了明胶的拉伸强度和断裂伸长率;同时,离子的引入赋予明胶材料优秀的传感性能。由于氢键交联的可逆性,该改性明胶表现出快速自愈合的性能(2 min)。将改性的高强度、自修复明胶蛋白水凝胶以穿戴的形式进行应力传感检测应用,实现了对人体声带颤动、心跳频率、关节活动等生理信号地实时检测。