渗透汽化膜表面化学结构设计研究

综述了近年来渗透汽化膜表面结构设计调控的研究进展。膜表面结构的设计与优化是提高其分离性能的重要方法。然而高分子表面具有环境响应性,这往往导致高分子材料在使用环境中失去在表面设计时所期待的性能。因此,高分子膜表面的环境响应性是在对膜表面进行设计和调控过程中必须考虑的因素。本文介绍了渗透汽化膜表面结构设计的方法,重点阐述了高分子膜表面环境响应特性对膜表面性质以及渗透汽化性能的影响。指出了利用高分子膜的表面重构行为可以对其表面结构进行优化,从而有效地提高膜的分离选择性。     

智能表面

智能表面就是在基材表面自组装成单分子层或接枝(环境敏感性)线性高分子刷,通过环境刺激,使表面性能如亲水/憎水、酸性/碱性、导电/绝缘、粘结/排斥、吸附/脱附等发生(可逆)变化。根据环境刺激的类型可以分为以下几类:溶剂响应、温敏性、电场响应、pH响应型以及光敏性智能表面。本文对此五种类型的智能表面作一介绍。     

环境响应性聚合物刷的制备与应用

聚合物在材料表面通过物理吸附或化学接枝所形成的刷子状单分子层被称为聚合物刷,环境响应性聚合物刷能够根据环境微小变化可逆改变自身的物理化学性质,高分子链构象呈现伸展或塌缩状态等,显示了潜在的应用价值。本文综述了环境响应性聚合物刷的研究进展,讨论了温度响应性、pH值响应性、光响应性聚合物刷的结构特征和环境响应性机制,以及聚合物刷的各种制备方法,并着重介绍了其在智能膜、药物控释、催化、自组装、分子器件等领域的应用。     

具有光导性的磁性高分子粒子的合成与表征

采用分散聚合法合成了表面带羟基、内核为四氧化三铁的磁性高分子粒子 ,再用酯化法在粒子表面共价结合有机光导分子酞菁 ,得到了同时具有光导性和磁响应性的磁性高分子粒子     

智能高分子表面的设计及其在生物医学中的应用

一般高分子材料表面对外界刺激反应性较弱,但利用一些化学或物理方法可提高其响应性,使其智能化。本文介绍了近年来智能高分子表面的几种设计思路、响应机理及其在生物医用材料方面的应用,并且提出了今后的发展趋势。     

两性离子在高分子膜表面功能化改性中的研究进展

两性离子的合成工艺简单,官能团适用性强,且在水溶液中具有较强的水合能力与抑制蛋白质吸附性,因此两性离子在高分子膜表面的功能化改性中显示出很大的优势。将两性离子接枝于高分子膜表面可得到抗污染性强,血液相容性好,环境刺激响应性迅速的功能化膜。两性离子功能化改性高分子膜不仅能广泛应用于水处理和医务治疗中的人工器官材料、血浆分离等领域,在生物医药工业中的蛋白质浓缩、净化与分离等方面同样显示出巨大的应用空间。     

用于基因传递的智能响应性高分子研究进展

智能响应性高分子由于具有优异的环境响应性、多样的功能性、良好的生物可降解性和生物相容性而在生物医用领域备受瞩目.基于特定功能的智能响应性高分子基因载体可以克服基因运载中的障碍,降低对正常组织和细胞的毒副作用,提升靶细胞的基因转染效率.此外,大部分智能响应性高分子能有效结合多种治疗方式以实现更有效的治疗效果.本文综述了近年来智能响应性高分子在基因运载及相关生物医用领域的研究进展,对相关智能响应性高分子的设计及特点进行了介绍,并进一步对其在基因运载及相关生物医用领域的应用前景进行了展望.     

活性氧响应含碲高分子

刺激响应性高分子是指在周围物理或者化学环境发生较小改变时,其结构和性质可以发生响应性改变的一类高分子.我们课题组近年来系统地研究了一系列具有活性氧(ROS)响应性的含碲高分子以及其在药物递送领域中的应用.本文从碲元素和硒元素的氧化响应性差异出发,探究了碲醚结构对活性氧灵敏的响应性.随后研究了含碲高分子在药物递送领域,特别是在递送铂类药物中的应用,例如:主链含碲高分子可以同时包载顺铂和吲哚菁绿实现癌症化疗和光动力治疗的结合,侧链含碲/铂高分子可以实现癌症化疗和放疗的结合.此外,碲/铂组装体还可以通过活性氧和配位双重响应,实现药物的可控释放.     

pH响应性高分子的合成及表征研究进展

pH响应性高分子是指某些性能随着周围介质的pH值改变而改变的一类高分子,此类高分子在纳米反应器、表面活性剂、医学成像剂以及药物载体等领域具有极高的应用价值。本文首先简要介绍了pH响应性高分子的概念和分类,然后对pH响应性高分子的合成方法(包括阴离子聚合、基团转移聚合、原子转移自由基聚合、可逆加成断链链转移聚合等活性/可控聚合方法)、结构和性能表征手段(包括核磁共振、多检测器凝胶渗透色谱、动态光散射、中子小角散射、透射电镜、扫描电镜、原子力显微镜等)进行了分析比较。     

红外驱动的动态褶皱图案:一种实现智能材料表面的有效途径

响应性表面微纳米图案可以通过外界刺激动态调控表面微纳米结构,从而实现对材料表面性能的动态调控。其中,利用材料表面不稳定性构筑褶皱是制备表面微纳米图案的通用方法,然而如何实现微纳米褶皱图案的动态调控仍然面临挑战。上海交通大学姜学松研究团队在刺激响应性高分子表面方面开展的研究工作取得了一系列阶段性成果。最近该团队提出了一种简单、普适的制备具有近红外光响应性的动态微纳米表面褶皱图案的策略,实现了对材料表面微纳米结构的多重刺激响应性调控,为构建智能材料表面开辟了新途径。     

高分子基环境响应性肥料的研究进展

随着农业现代化进程的不断推进和高分子材料的不断发展,环境响应性肥料作为一种新型的功能化肥料正受到越来越多研究者的关注.环境响应性肥料是指能够根据温度和土壤环境中特定的刺激响应信号来改变吸水、保水和养分释放等行为,从而达到智能调控土壤中水分和养分的新型多功能肥料.本文首先简要介绍了肥料的发展阶段,然后根据外界刺激信号的不同和肥料实际的应用效果,将环境响应性肥料分为温度响应性肥料、pH响应性肥料和盐敏感性肥料,并对其制备方法、刺激响应行为和应用领域进行了综述.可以预期,天然高分子基环境响应性肥料、多重响应性智能肥料和生物响应性肥料的制备及其应用研究将会成为今后肥料科学的发展趋势.     

生物分子响应性高分子材料

在智能高分子材料中,生物分子响应性高分子能够在糖类、多肽和酶等生物分子的刺激下发生宏观性质(如:体积、表面浸润性和硬度等)的大幅转变。生物分子响应性聚合物材料包括水凝胶、共聚物膜等类型,一般通过与生物分子间的氢键、分子间作用力等弱相互作用实现响应过程,在组织工程、功能材料、生物传感、药物可控释放等领域有广泛应用前景,吸引了大量科研人员的关注。与传统外源性刺激(温度、pH、光等)相比,生物分子作为刺激源的智能高分子材料具有更好的靶向性和生物相容性,能满足生物医用材料在人体内的应用,可以作为开发新一代精准药物的靶向释放平台。本文分别对糖类、蛋白、酶和DNA四类生物分子响应性高分子材料的结构设计、响应机制及相关应用进行概述,并对生物分子响应性高分子的发展方向作了展望。     

光响应性高分子的合成与应用

近年来,关于刺激响应性高分子尤其是光响应性功能高分子的合成及应用备受关注.相比于其他刺激源(pH、温度等),光刺激有光源波长可调节、可远程操控等优点,这使得光响应性高分子具有独特的优点.本文综述了近阶段光响应性高分子合成,包括聚合后修饰法、含感光基元单体的自由基聚合和缩聚等,光响应性功能高分子的光响应机制,以及光响应性高分子在光控药物释放、光电器件、生物传感等领域的应用.     

层状高分子刷表面及其生物医用

表面改性是赋予生物医用材料表面所需功能和性能的最佳途径之一.高分子刷改性表面具有制备简单、表面化学可控、耐久性和稳定性好等优点,近年来发展迅猛.其中,层状高分子刷表面引起了人们极大的研究兴趣.层状高分子刷将不同接枝链段构建在不同空间层上,不仅接枝链段间密度和功能相互干扰小,而且通过结构和组成设计,协同利用不同高分子刷层在温度、溶剂、pH等外界环境下的响应差异,能获得单层高分子刷很难实现的生物自适应性.本文系统地概述了层状高分子刷的构建方法、表面结构与性能关系,结合本课题组的相关研究工作,综述了层状高分子刷在生物医用领域的研究进展,最后展望了层状高分子刷医用表面的发展前景和趋势.     

气体信号分子响应性高分子的合成及其应用

响应性高分子因其在纳米医药、检测诊断、组织工程等领域的应用受到了广泛关注。一氧化氮、一氧化碳和硫化氢等广泛存在于生物有机体中并对生理和病理过程具有重要调节作用,因此,能够对这些气体信号分子响应的高分子体系具有潜在的生物医用价值。本文简要概述了一氧化氮、一氧化碳和硫化氢等气体信号分子响应性高分子的研究进展,重点关注其设计理念、响应机制以及在荧光成像、药物输运等方面的应用潜能。分析了现有气体响应性高分子体系存在的瓶颈并展望了其发展趋势。     

响应性交联液晶高分子仿生致动器的研究进展

交联液晶高分子兼具液晶取向有序性和交联聚合物熵弹性等特点,能够以动态可调节和可逆的方式来模仿生物体的行为,在仿生器件、柔性机器人、智能表面、生物医药等领域具有良好的应用前景.本综述总结了近几年智能响应性交联液晶高分子在仿生致动器方面的研究进展,从响应性交联液晶高分子的结构和驱动机理出发,讨论了响应性交联液晶高分子的合成工艺、制备技术和成型方法,以及响应性交联液晶高分子对光、热、磁、湿度的响应.此外,介绍了响应性交联液晶高分子致动器在柔性机器人、人工肌肉、微流体运输等领域的应用.最后,对响应性交联液晶高分子的发展前景进行了展望.这项工作主要讨论了响应性交联液晶高分子,旨在为具有新颖功能和更有挑战性的智能微型致动器提供新的设计思路.     

两性高分子与小分子及大分子的相互作用（下）

2 两性高分子与染料及表面活性剂的相互作用文献中对阳离子聚电解质、阴离子聚电解质及非离子性高分子与染料、去污剂、表面活性剂等小分子物质的相互作用有较多报道,而有关两性高分子与这些小分子物质相互作用的报道极少。本节就合成两性高分子与染料等小分     

聚合物表面的环境响应性

文中讨论了聚合物环境响应的多样性，此响应性可借表面改性和形成多组分聚合物以结构参数而有效地控制。响应性与生物医学材料的血液相容性及既适合极性又可用于非极性基材的粘合剂的智能特性相关。     

基于光响应高分子材料的柔性执行器件

光响应高分子材料是指吸收光能后,能够在分子内或分子间产生化学或物理变化的一类功能高分子材料.伴随着分子结构与形态的改变,材料表现出某些宏观性质的变化,如在光刺激下发生形状、颜色或者折射率的变化等.光能具有环保性、远程可控性、瞬时性等优异的特性,因此光响应性高分子材料受到了越来越多的关注.通过合理的设计,光响应高分子材料...     

生物医用高分子纤维材料

综述了医用的高分子纤维材料及其改性的方法。医用高分子纤维材料包括天然高分子及合成高分子两大类。其中包括不可降解的及可降解的高分子纤维材料。利用聚合物共混、交联、纤维表面改性,如等离子体处理、纤维表面化学反应及聚合物的表面接枝等物理化学方法可对医用纤维进行改性,改善纤维的力学性能、生物相容性,并使之具有细胞粘附性,利于组织的生长。