导尿管表面具有抗菌功能的层层组装微凝胶膜

以化学交联的聚烯丙基胺盐酸盐拟葡聚糖微凝胶和透明质酸为构筑基元,在导尿管表面层层组装构筑了厚度小于500 nm可控释放抗菌药物的聚合物微凝胶膜。 广谱抗菌药物头孢曲松钠通过扩散吸附的方法在2 min内快速负载到聚合物微凝胶膜中,并且在生理盐水中可控释放时间达3 h。 抗菌实验表明,组装有层层组装微凝胶膜并负载广谱抗菌药物的导尿管具有令人满意的抗菌效果,避免感染的发生。     

肽类树枝状大分子:自组装胶束及药物释放研究

本文以三代聚谷氨酸肽类树枝状分子(G3-Glu)为大分子引发剂,引发N-羧基-L-苯丙氨酸-环内酸酐(NCA-Phe)的开环聚合反应,制备聚谷氨酸树枝状大分子-聚苯丙氨酸嵌段共聚物.嵌段共聚物通过自组装形成以聚苯丙氨酸链段为核,聚谷氨酸树枝状大分子为壳的胶束.将抗肿瘤药物阿霉素负载到高分子胶束中,研究其药物释放性能及体外抗肿瘤效果.结果表明,共聚物胶束具有良好的生物相容性.载药胶束具有药物缓释效果,药物持续释放时间可达60h.载药胶束的体外抗肿瘤实验表明其对肝癌细胞HepG2具有很好的杀灭效果,共培养48h后对癌细胞的杀死率可高达75%.     

分子自组装法制备具有可控浸润性的铜表面

通过简单浸泡的方法在铜基底上制备出了具有微纳米复合结构的氧化铜, 再利用混合硫醇溶液[含HS(CH₂)₉CH₃和 HS(CH₂)₁₁OH]对浸泡后的表面进行修饰, 通过控制溶液中HS(CH₂)₁₁OH的浓度, 制备出一系列具有不同浸润性的铜表面, 实现表面从超疏水到超亲水的有效调控. 研究发现, 表面浸润的可控性源于表面复合结构与不同化学组成的协同作用, 微纳米复合结构的存在为表面浸润性的调节提供了必要的条件.     

不锈钢表面Schiff碱自组装分子膜的制备及性能

以乙二胺和乙酰丙酮为原料,在盐酸催化下合成了新的Schiff 碱化合物,其收率为73.2%。 采用红外光谱和核磁共振谱对化合物的结构进行了表征。 并将其自组装在不锈钢基体表面,利用极化曲线、电化学阻抗谱和自腐蚀电位 时间曲线进行电化学分析。 结果表明,在1 mol/L HCl中,不锈钢表面自组装分子膜能快速有效的抑制异相电子的转移,促进不锈钢表面发生钝化,减少了不锈钢基体的腐蚀。 总结了Schiff碱自组装分子膜对金属防护的效用和价值。     

溶菌酶在羊毛表面的静电自组装固定化及其抗菌性能

通过层层静电自组装法将溶菌酶和聚苯乙烯磺酸钠(PSS)交替沉积在羊毛纤维表面, 赋予其抗菌性. 应用扫描电镜(SEM)考察组装后纤维表面形态, Zeta电位、染色、溶菌酶活性测试研究纤维表面组装机制并考察改性羊毛抗菌效果. SEM结果表明组装后纤维表面粗糙, 部分凹槽被填埋, 证明溶菌酶/PSS自发组装到纤维表面. 表面电位、染料上染量、溶菌酶活力随纤维表面沉积物质不同, 均呈现明显的“层层交替振荡”现象, 证实了组装后纤维表面电荷的交替变化|织物紫外线透过率随组装层数增加呈近似线性降低, 表明溶菌酶在羊毛表面实现了多层组装, 揭示了羊毛纤维表面抗菌功能涂层的层层静电自组装构筑机制. 同时, 组装层数增多, 溶菌酶活性逐渐增大. 载酶羊毛抗菌率达到91.7%, 具有良好的抗菌性能.     

聚合物表面自组装电极的制备

采用在聚合物表面制备选择性化学镀电极的方法, 将具有电极结构的模板置于聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)基片表面上, 用紫外光进行照射, 使辐照区域表面形成羧基, 然后通过配位作用使银离子附着到表面上, 再经过紫外光照射还原出金属银颗粒, 最后以表面的金属银颗粒为催化剂进行特定区域化学镀铜形成电极. 利用四探针法测得电极的电阻率为5.063×10-2 Ω·mm2/m, 与纯金属铜的电阻率的数量级相同.     

两性离子自组装仿生表面的制备、 表征及抗黏附性能

设计与合成了磺酸甜菜碱型的两性离子化合物: N,N-二甲基氨甲酸乙酯基丙基三乙氧基硅烷磺酸内盐(SiNNS), 利用红外光谱(FTIR)和氢核磁共振波谱(¹H NMR)对其分子组成与结构进行了表征. 通过自组装技术将SiNNS分子构筑在玻璃基材表面, 形成了模拟细胞外层膜的仿生表面. 利用原子力显微镜(AFM)、 X光电子能谱(XPS)和接触角测量仪对表面的形貌特征、 化学组成和润湿性进行了表征. 以空白玻璃为对照样品, 研究了这一表面的防雾性能和抗细菌黏附性能. 结果表明, 所制备的两性离子自组装仿生表面具有超亲水性和水下超疏油特性, 其水滴接触角为9.2°, 水下油滴接触角接近180°; 与对照样品相比, 两性离子自组装表面具有优异的防雾性与抗细菌黏附性.     

硅表面复合自组装膜的制备及其摩擦性能

采用自组装技术在单晶硅表面制备了3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)-SiO2-APTES复合膜,并对其表面的组成、结构及摩擦性能进行了表征.结果表明:复合膜表面对水的接触角约为63°,且表面平整、致密,其平均粗糙度(Ra)约为0.963nm.通过原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)观察到夹层中SiO2颗粒的粒径约为20-50nm,较均匀地分布在第一层APTES膜的表面.与APTES自组装单层膜(SAMs)相比,APTES-SiO2-APTES复合膜由于纳米SiO2颗粒的引入而表现出更低的摩擦系数和更长的耐磨寿命.     

层层组装微胶囊的制备及其智能响应与物质包埋释放性能

在胶体微粒模板上进行聚合物间或聚合物和小分子间的交替层层(LBL)组装, 得到核壳微粒, 然后去除胶体微粒得到层层组装微胶囊. 综述了层层组装微胶囊在组装驱动力、智能响应性能和物质包埋与释放等方面的最新研究进展. 首先从组装驱动力和微胶囊结构调控出发, 简述了基于静电和氢键作用的LBL微胶囊的交联方法及交联所引起的微胶囊结构和性能的变化, 介绍了基于新驱动力如共价键作用、 碱基对作用和主客体作用制备LBL微胶囊的技术. 讨论了LBL微胶囊的智能响应性, 包括pH、 温度、 电荷、 光电磁和化学物质响应等. 详细介绍了LBL微胶囊包埋与释放功能物质尤其是药物、 蛋白和酶的方法及其特色, 包括LBL直接包埋与释放、 预吸附或共沉淀包埋与释放、 电荷选择性自沉积包埋与释放及爆释等. 最后, 着眼于微胶囊的靶向传递和功能器件, 介绍了采用静电作用和生物识别作用制备得到的微胶囊阵列.     

具有侧挂胆固醇液晶元的两亲嵌段功能大分子的合成及自组装研究

采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合法, 合成了系列具有刚性疏水胆固醇液晶元的聚甲基丙烯酸甘油酯-嵌段-聚甲基丙烯酸亚己基胆固醇酯(PGMA-b-PMA6Chol)两亲嵌段功能大分子. 运用核磁共振(NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)表征了其化学结构及分子量, 并对其热性质、液晶相结构及相转变行为分别运用热台偏振光显微镜(POM)、热重分析仪(TGA)、示差扫描量热仪(DSC)和二维小角X射线散射(2D-SAXS)表征. 采用纳米沉淀法研究了所得嵌段大分子的溶液自组装, 动态光散射(DLS)和扫描电子显微镜(SEM)的研究发现溶液自组装聚集体为尺寸0.7～2.0 μm的球形结构, 其中含有较高刚性链段质量比例的嵌段大分子组装形成开口中空结构的聚集体, 且其尺寸随着溶液温度的升高减小, 呈现可逆温度变化响应性. 结果表明刚性疏水胆固醇液晶单元和具有多羟基结构的亲水性甲基丙烯酸甘油酯的嵌段共聚可以调控该类嵌段大分子自组装及溶液聚集体形貌.     

铝合金表面原位自组装超疏水膜层的制备及耐蚀性能

采用阳极氧化法在铝合金表面原位构造粗糙结构, 经表面自组装硅氧烷后得到超疏水自清洁表面, 与水滴的接触角最大可达157.5°±2.0°, 接触角滞后小于3°. 通过傅立叶变换红外(FT-IR)光谱分析仪、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)和接触角测试对阳极氧化电流密度、硅氧烷溶液中水的含量和自组装时间等参数进行了分析, 并得到制备超疏水自清洁表面的最优工艺参数. FE-SEM及AFM的测试结果表明, 由自组装硅氧烷膜层的无序性形成的纳米结构和阳极氧化构造的微米级粗糙结构与硅氧烷膜层的低表面能的协同作用构成了稳定的超疏水表面. 电化学测试(动电位极化)的结果表明, 原位自组装超疏水膜层极大地提高了铝合金的耐蚀性.     

超支化偶氮大分子重氮盐静电层-层自组装膜的制备及光响应性研究

利用超支化偶氮大分子重氮盐作为聚阳离子,与聚阴离子PSSA进行静电层-层自组装,通过紫外光谱、椭偏仪和原子力显微镜等对体系自组装过程及自组装膜的表面形貌进行了表征.在线偏振488nmAr+激光的作用下,自组装多层膜可产生明显的光致二向色性,其取向有序度约为0.02.在干涉的Ar+激光作用下,多层膜表面可形成规则的表面起伏光栅结构.     

有机硅树枝状大分子涂层毛细管电泳柱的制备及性能评价

利用化学键合的方法,将合成的以四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D4vi)为核的聚碳硅烷类有机硅树枝状大分子涂敷到毛细管电泳柱的内壁,并用其来分离碱基及其衍生物。由于树枝状大分子球状立体,能够在毛细管内壁形成一层牢固、具有一定厚度的涂层,该涂层能有效抑制碱性物质的吸附,显著提高分离柱效,柱效达到3.80×104plates/m;树枝状大分子的骨架为硅碳键,性能稳定,耐酸碱,形成涂层牢固,迁移时间重现性能良好。实验进一步讨论了涂敷次数对分离效果的影响,结果表明,二次涂敷的分离效果最好,分离柱效达到14.79×104plates/m。     

表面功能化聚苯乙烯纳米微球的制备及自组装

用乳液聚合的方法合成了表面富含羧基的聚苯乙烯纳米微球，采用热分析、红外、透射电镜和X射线粉末衍射仪等对其进行了结构和性能表征;并用自组装的方法将其在玻璃表面组装成膜.考察了制备条件，通过对自组装薄膜原子力显微镜形貌图的分析，确立了最佳组装方案.     

大分子自组装成膜技术及膜结构的影响要素

综述了化学吸附,分子沉积,旋涂和接枝成膜等四种大分子自组装成膜技术,并详细介绍了成膜基材,大分子及其溶液性质和温度对大分子自组装膜结构的影响。     

自黏附、近红外光响应水凝胶的制备及药物释放性能研究

水凝胶是一种亲水的三维网络结构,具有良好的生物相容性,可为细胞的迁移生长提供良好的支撑结构,常被用为细胞或药物的载体。然而,传统水凝胶缺乏对外界刺激的响应行为,难以实现在时间和空间上管理药物的释放。本文通过制备聚多巴胺-聚吡咯(PDA-PPy)纳米粒子,并嵌入聚丙烯酰胺/聚(异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)(PAM/P(NIPAm-co-AAc))水凝胶网络中,制备了具有近红外光响应的黏附水凝胶,并对其拉伸性能、黏附性、NIR药物可控释放性能进行了讨论。结果表明：1)当PDA-PPy-PAM在水凝胶中的含量增加时,水凝胶的延伸比率呈现先增加(从3倍提高到5倍)后减小的趋势,而水凝胶的断裂应力呈现逐渐下降的趋势(从60 kPa减小到30 kPa);2)所制备的水凝胶对玻璃、塑料和人体皮肤等物体表面可形成良好的黏附效果;3)水凝胶的NIR光热转换率受PDA-PPy纳米含量的影响,且随纳米粒子含量增加而提高,当纳米含量为1.8 wt%时,水凝胶在NIR下辐射10 min后,温度可达到45 ℃左右;4)载有四环素的水凝胶在NIR辐射下,其药物释放量逐渐提高(120 min后,达到55%左右的释放),而未被NIR辐射的水凝胶的药物释放量只有5%,且在揭取一段时间释放的药物溶液用于抗菌实验,结果表明水凝胶在NIR辐射40 min所达到的药物浓度,可达到90%以上的抗菌效率,NIR辐射时间增加至120 min的药物量可达到约100%的抗菌效率。     

具有磁效应的温敏性药物载体的制备及表征

在合成具备一定分子结构的聚(N-异丙基丙烯酰胺)-聚乳酸(PNIPAAm-PLA)嵌段共聚物的基础上,采用透析法制备了PNIPAAm-PLA共聚物磁性复合胶束和囊泡。本文发现不同的制备工艺条件会分别形成胶束和囊泡两种载体形态,并对两种载体的形貌进行了细致对比,发现两种结构特点的载体分别适合疏水性和亲水性药物的装载。对复合胶束的最低临界溶解温度(LCST)进行了表征研究,得到其LCST在38℃左右,略高于人体体温。对不同Fe4O3磁性粒子投料比对应制备的复合胶束的磁性能进行了较详细的测试,发现磁性粒子的加入量对其磁响应性影响不大。     

光交联交替层状自组装(LBL)抗菌膜的制备及其性能研究

针对静电超分子作用的交替层状自组装(LBL)膜稳定性差、易分解和难以实现应用的问题,设计合成了一种光交联型抗菌LBL多层膜.该LBL多层膜由修饰有光敏邻硝基苄醇分子的透明质酸(HANB)与季铵化的壳聚糖(ACS)通过静电作用在基片上交替沉积而成.光照后,HANB上的邻硝基苄醇分子产生活性醛基,与邻近壳聚糖上的氨基发生亚...     

苯胺与吡咯共聚物空心球的自组装制备及性能

以碱性溶液为反应介质,苯胺和吡咯为单体,采用稀释聚合法制备苯胺-吡咯共聚物自组装空心微球.研究了搅拌条件、共聚单体摩尔比、聚合反应介质和聚合时间对共聚物形貌的影响.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱、广角X射线衍射、热重分析仪和四探针技术表征了共聚物的形貌、结构和性能.研究结果表明,聚合反应条件对共聚物的形貌有重大影响,通过调整聚合反应条件,可以实现共聚物形貌的有效调控.共聚单体总摩尔浓度为0.05 mol/L,氨水溶液作为反应介质,在静态条件下反应24 h可以得到尺寸均一、平均外直径为610～863 nm,壳厚144～162 nm的自组装共聚物空心微球.同时,研究了共聚物对银离子的吸附性能,结果表明共聚物对银离子有还原作用,吸附后共聚物表面有纳米银的生成.     

金表面偶氮苯自组装膜的光电化学响应

金表面偶氮苯自组装膜的光电化学响应王永强，王健，于化忠，蔡生民，刘忠范（北京大学化学与分子工程学院智能材料研究中心，北京，１００８７１）关键词偶氮苯，自组装膜，光致异构化，电化学偶氮苯基团特征的光致异构化及电化学响应在分子开关器件和超高密度信息存储等...