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。

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。

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。

刷状聚乙二醇两亲性共聚物的合成及其对载药的影响研究进展

刷状聚乙二醇(PEG)两亲性共聚物具有独特的性能和良好的应用前景,日益受到人们的重视。本文综述了刷状PEG两亲性共聚物的两种合成策略,即大分子单体法和主链-侧链偶联法,它们主要通过离子聚合、自由基聚合、开环聚合及各种耦合反应等实现。举例分析了这些方法的优缺点,并侧重于聚酯等生物可降解材料形成的刷状PEG共聚物。比较了直链PEG和刷状PEG共聚物胶束表面形态,简要分析了刷状PEG结构对纳米颗粒药物输送性能的影响,指出刷状PEG结构能延长体内循环时间从而提高药物疗效,但有效的合成方法及其胶束的体内外性能还需要更深入的探索。

P(PEGMA-DFHMA)共聚物刷表面的溶剂响应行为

以等离子体引发方法制备了溶剂响应性的聚(甲基丙烯酸聚乙二醇酯-甲基丙烯酸十二氟庚酯)(P(PEGMA-DFHMA))共聚物刷,其结构中带有浸润性不同的聚乙二醇(PEG)侧链和十二氟烷基(DF)侧链。通过接触角、X射线光电子能谱(XPS)等分析方法研究了共聚物刷表面的溶剂响应性行为。结果表明,共聚物刷表面经水处理后的接触角较小,而经石油醚处理后的接触角较大,两者相差可达33.5°,表现出明显的溶剂响应性质。XPS结果显示,共聚物刷与水接触后其亲水的PEG侧链会向表面富集,而与石油醚接触后其疏水的DF侧链会向表面迁移,2种侧链翻转引起的表面结构重组是共聚物刷表面具有溶剂响应性的原因。

具有抗蛋白黏附与抗菌性能的蝌蚪状单链粒子刷的构筑

基于蝌蚪状单链粒子与硅片表面的多位点协同非共价作用,发展了一种兼具操作便捷性和优异“生物防污”性能的PEG刷接枝策略.通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备了聚乙二醇-b-聚(4-乙烯基吡啶)(PEG-b-P4VP)嵌段共聚物,利用“静电介导”法对PEG-b-P4VP的P4VP嵌段进行链内交联,进一步加入过量的碘乙烷,制备得到P4VP“头部”完全季铵化的蝌蚪状单链粒子(TSCP-Q).在简单的溶液浸泡接枝过程中,充分交联塌缩的“头部”与硅片表面通过多位点非共价协同作用,显著减少其在表面的吸附面积,而充分舒展的PEG“尾部”则通过体积排斥效应,确保了TSCP-Q刷在表面的接枝均匀性.因此,所获得的TSCP-Q刷可在硅片表面实现了稳定且均匀地接枝,其中PEG“尾部”位于P4VP“头部”锚定层上方并有效遮蔽锚定层电荷.实验表明,TSCP-Q刷具有优异的抗牛血清蛋白(BSA)黏附性能(4.8 ng/cm2),并且能够有效抑制金黄色葡萄球菌(S.aureus)的繁殖(抗菌率可达81%).

易衍生化温敏高分子刷的制备及其温敏行为研究

温敏材料由于优异的性能和潜在的应用价值而具有良好的发展前景.利用超分子自组装单层(SAM)与表面引发聚合(SIP)技术将2-(2-甲氧乙氧基)甲基丙烯酸乙酯(MEO2MA)与聚乙二醇甲基丙烯酸酯(OEGMA526)的共聚物poly(MEO2MAco-OEGMA526)接枝于金表面,探索了不同引发剂溶液浓度(χIsol)、单体OEGMA526摩尔浓度(C526)与干态膜厚度(d)对该高分子刷性质的影响.应用石英晶体微天平(QCM)对其温敏行为进行研究,结果表明:在χIsol=1%与C526=5%条件下制备的高分子刷,最低临界溶解温度(LCST)为34℃;其LCST由OEGMA526的单体摩尔浓度决定,不受膜厚的影响.该高分子刷在接枝生物素后其与链霉亲和素的结合实验证明,高分子刷末端的羟基为其官能团化提供了契机.该易衍生化温敏高分子刷为发展新型温敏材料提供了研究基础.

双分布聚乙二醇接枝纳米二氧化硅的高效可控制备

在混合溶剂中通过"grafting to"的方法将2种分子量不同的聚乙二醇单甲醚(MPEG M_w=750,4000)接枝到氨基修饰的St?ber法二氧化硅(SiO_2-NH_2)表面,制备双分布纳米接枝复合物.采用二步法,先将带环氧端基的低分子量聚乙二醇单甲醚(MPEG-EO)与SiO_2-NH_2在甲苯溶剂中充分反应后,与高分子量的MPEG-EO在甲苯和正癸烷的混合溶剂中使用相同的反应条件和后处理方法,能便捷制备出具有双分布接枝的纳米复合物.在接枝反应体系中,分子链的链段尺寸和接枝密度之间存在着密切关系.一定的范围内,接枝密度随链段尺寸减小而增大.通过改变混合溶剂比例来调控接枝链段的尺寸,可以很好控制聚合物的接枝密度.在双分布接枝的纳米复合物中,低分子量的接枝密度为0.85 chains/nm^2,高分子量的接枝密度能达到0.40 chains/nm^2,体现出了简单、高效、可控的特点,与聚环氧乙烷(PEO)共混后分散良好,对于制备出均匀分散的纳米复合材料起到了一定的指导作用.