聚乙二醇刷型聚合物在聚砜膜上的光化接枝

对在聚砜薄膜上接枝的聚乙二醇的形貌做了大量研究,探讨了在透明平整的无孔聚砜薄膜上接枝刷型聚乙二醇的条件。首先制作出了透明且光滑平整的无孔聚砜薄膜,然后以对叠氮苯甲酸为光敏剂,在λ=365 nm紫外光的辐照下,用二步法将聚乙二醇接枝在聚砜膜表面,通过X射线-光电子能谱分析、原子力学显微镜及椭圆偏振仪等测试手段,对接枝前后聚砜膜表面形貌进行了表征,证明接枝的聚乙二醇层呈刷状。

激光调控自缩合表面引发原子转移自由基聚合制备超支化聚乙二醇刷

采用二溴异丁基酯化低聚乙二醇甲基丙烯酸酯(OEGMA-Br)为自引发性单体,以三(2-苯基吡啶)合铱为光氧化还原催化剂,通过激光调控自缩合表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP),在硅片表面制备超支化聚乙二醇(PEG)聚合物刷.在对硅片-溶液界面与硅片表面溶液中自引发性单体OEGMA-Br自缩合ATRP反应机理推导的基础上,硅片表面反应溶液的核磁共振(1H-NMR)表征及聚合物刷表面活性末端官能团的光电子能谱(XPS)表征证实了所得表面PEG聚合物刷的超支化结构;椭圆偏光仪对不同反应条件下聚合物刷厚度的表征表明过高或过低的自引发性单体浓度均不利于超支化PEG聚合物刷的生长,同时其生长过程受到聚合时间和光辐照强度的影响;采用异硫氰酸荧光素(FITC)标记牛血清蛋白表面吸附实验证明PEG聚合物刷微图案的非特异性抗蛋白吸附性能.

基于DMD数字掩模的光引发表面ATRP制备聚乙二醇聚合物刷微图案

以基于数字微镜器件(DMD)的数字掩模技术为基础,以三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)为光氧化还原催化剂,以低聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯为单体,通过光引发表面原子转移自由基聚合(ATRP)在硅片表面实现了复杂图案形状聚乙二醇(PEG)聚合物刷微图案的快速制备(小于10 min)。原子力显微镜(AFM)和光学显微镜测试结果表明该方法能够实现最小10μm图形线宽的PEG聚合物刷微图案,且聚合物刷厚度和图形精度受到催化剂浓度、单体浓度的影响。综合考量聚合物刷厚度与图形精度,优选的催化剂浓度为1. 22 mmol/L,单体浓度为1. 22 mol/L。激光共聚焦显微镜表征异硫氰酸荧光素(FITC)染色牛血清蛋白在PEG聚合物刷微图案表面的吸附结果表明,所得PEG聚合物刷微图案能够在硅片表面实现不同区域的非特异性抗蛋白吸附反差。

PEGMA刷微图案诱导聚苯乙烯纳米颗粒阵列化

基于光引发原子转移自由基聚合(ATRP)反应,在疏水性引发剂表面制备亲水性聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)聚合物刷微图案,以PEGMA聚合物刷图案化表面为模板,借助亲疏水区域间表面能的差异使聚苯乙烯(PS)纳米颗粒在亲水区域精准组装制备纳米颗粒微阵列。采用X射线光电子能谱仪(XPS)与拉曼光谱仪(Raman)对各阶段基体表面化学组分进行表征,结果表明,聚多巴胺/3-(三甲氧基硅烷基)丙基2-溴-2-甲基丙酸酯(PDA/SiBr)复合涂层、PEGMA聚合物刷以及PS纳米颗粒微阵列被成功制备。采用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜对PEGMA聚合物刷图案化表面及PS纳米颗粒阵列化表面进行观察,结果表明PS纳米颗粒在PEGMA聚合物刷微图案区域选择性组装。研究了PS纳米颗粒微阵列表面BSA蛋白吸附行为,荧光图像结果表明PS纳米颗粒在PEGMA聚合物刷微图案表面组装后可以有效促进BSA蛋白在该区域的黏附。相关研究工作拓展了图案化聚合物刷在纳米颗粒微阵列制备中的应用,为纳米颗粒在高质量生物微阵列、生物探针等领域的应用提供了技术支持。

两亲性PS-b-PEG嵌段共聚物刷的合成及响应行为

利用原子转移自由基聚合(ATRP)和点击化学(Click)反应,在硅基底上制备了聚苯乙烯-b-聚乙二醇(PS-b-PEG)两亲性嵌段共聚物刷.首先,利用ATRP方法在表面改性的硅片引发苯乙烯单体(St)的聚合,得到PS-Br均聚刷,然后通过叠氮化钠(NaN3)将均聚刷末端功能化为PS-N3,再与炔基聚乙二醇甲醚(Alkynyl-PEG)发生Click反应,得到PS-b-PEG嵌段共聚物刷.通过X射线光电子能谱(XPS)和接触角测量仪表征了聚合物刷的表面化学组成和表面亲疏水性质,证明在硅基底上接枝了嵌段共聚物刷.用原子力显微镜(AFM)观察了PS-b-PEG嵌段共聚物刷在不同溶剂处理后的形态结构变化,研究了其响应行为.