具有多重刺激响应性的生物活性表面的构建

发布时间：2022-02-10 01:22

　　刺激响应性生物活性表面是一类可以对外部刺激或周围环境的变化做出响应,从而使表面的性质（如润湿性、粗糙度、黏附性等）发生显著性改变,并最终实现对特定生物功能进行调控的材料表面。刺激响应性生物活性表面的制备主要有两种方法:一是通过表面引发聚合、层层组装等方式在表面修饰具有刺激响应性的聚合物;二是通过引入主客体相互作用、动态共价键等可逆相互作用来实现表面生物活性配体的暴露与隐藏。在过去的几十年中,研究者们已经开发了多种能够对单一的刺激因素（如温度、pH、光、电等）进行响应的生物活性表面。考虑到真实的生理系统中,同时存在着多种不同的刺激因素。因此,相比于只能对单一的刺激因素进行响应的生物活性表面,可以对多种刺激因素进行响应的生物活性表面能够更好地适应复杂的生理环境,具有更为广阔的应用前景。本论文结合温度响应性聚合物聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAAm）以及具有pH/糖响应性的苯硼酸（PBA）基团,制备了一种具有温度、pH、糖三响应性的生物活性表面,在外界刺激因素的作用下,该表面实现了对生物黏附性以及生物功能的调控。具体研究内容如下:（1）结合表面引发聚合和后修饰,制备了一种具有温度、pH、... 

【文章来源】：苏州大学江苏省211工程院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－丨刺激响应性生物表面可以响应的剡激类型以及其在生物医学领域的应用１１１??Ｉ??

临界溶解温度（ＬＣＳＴ）（如聚（Ｎ－异丙基丙烯酰胺）??（ＰＭＰＡＡｍ））。反之，若温度高于某一温度时聚合物溶液为单相；温度低于该温度时??发生相分离，则称这种聚合物具有高临界溶解温度（ＵＣＳＴ）（如聚丙烯酰胺），目前??绝大多数的温度响应性生物活性表面的研究都是基于具有ＬＣＳＴ的聚合物体系??＜ａ＞?；?（ｂ）?（＇?Ｈ?０?Ｉ??Ｉ?Ｈ—＿?ｙ，?Ｈ－〇－?Ｒ?ｙ．?：??Ｐｏｌｙｍｅｒ?ｗｅｉｇｈｔ?ｆｒａｃｔｉｏｎ?（ｅ）?Ｔ?＜?ＬＣＳＴ?Ｔ?＞?ＬＣＳＴ??图１－２?（ａ）?ＬＣＳＴ型和ＵＣＳＴ型聚合物水溶液的相图（浓度－温度）［２２］；?（ｂ）?ＰＮＩＰＡＡｍ??改性表面的温度响应性构象变化［２］??２??

?ｃｅｌｌ?ｃｕｌｔｕｒｅ?ｄ？ｈ??＜—＞??ＰｌＰＡＡｍ?ｒ?Ｃｏｏｈｎｇ??Ｄｅｈｙｄｒａｔｅｄ?／?ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｅ?Ｈｙｄｒａｔｅｄ?／?ｈｙｄｒｏｐｈｄｉｃ??？ｔ?ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐ？ｆａｌｕｒｅ（３７?Ｘ：）?ａｔ?ｌｏｗ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ??Ｃａｎ?？ｅｅ＜ｌｍｇ??Ｌｏｗｅｎｎｇ??Ｐｒｏｋｆｅｒａｔｉｏｎ?ｌｅｍｐｅｒａｔｕｎｓ?Ｃ＾ｌ?ａｈｅ？ｔ?Ｅｘｔｒａｃｅｉｕｌａｆ??＼?ｍａｔｍ?（ＥＣＭ）??ＣｏｎｎｕｅｎｃＲｒＩＣ，??图１－３?ＰＮＩＰＡＡｍ修饰细胞培养皿并用于收获细胞以及“细胞片层”的示意图Ｐ４］??除了对细胞“黏附－释放”行为的调控［２６＿２７ｌ?ＰＮＩＰＡＡｍ修饰的温度响应性表面在??生物识别等领域也获得了关注。例如，有研究者通过干涉光刻，制备了纳米图案化的??ＰＮＩＰＡＡｍ聚合物刷表面。如图１－４所示，在３７°Ｃ时，表面修饰的ＰＮＩＰＡＡｍ展现出??收缩的构象，暴露出纳米图案之间未修饰区域的生物素标记的牛血清白蛋白（ＢＳＡ－??ｂｉｏｔｉｎ），从而特异性地识别环境中的链霉亲和素（ＳＡ）；而在２５。（：时，ＰＮＩＰＡＡｍ由??收缩转变为伸展的构象，未修饰区域的ＢＳＡ－ｂｉｏｔｉｎ被隐藏，阻止该生物识别过程的进??行。该表面利用ＰＮＩＰＡＡｍ的构象变化，实现了表面固定的活性分子的暴露或隐藏，??达到了对表面生物识别功能“开－关”式调控的目的ｎ７】。在此工作的基础上，研究者??将该表面由具有分子识别的单一功能表面，升级为具有“杀菌－释放”双功能的生物活??性表面１１６］。研宄表明，在３７°Ｃ下，表面修饰的ＰＮＩＰＡＡｍ呈收缩构象，暴露出未修??饰区域固定的


本文编号：3617990