硅表面改性及其生物学研究

为了增加海马神经元在以硅为基底的微电子器件表面的黏附和生长,采用化学方法对集成电路的衬底材料硅进行了表面改性,并对改性前后的硅表面进行了x射线光电子能谱分析、原子力显微镜形貌分析和接触角测定.用改良的考马斯亮蓝法对硅片和改性后的硅片进行了蛋白质吸附研究,并采用荧光显微镜观察了胎鼠海马神经细胞在改性前后硅表面的黏附行为.结果表明,改性后的硅表面接触角减小,粗糙度增加.蛋白质吸附结果表明硅的改性能减少蛋白质的吸附.海马神经细胞在改性硅前后表面的黏附行为研究表明,未改性的硅片上几乎不能黏附海马神经细胞,而改性后硅片上能显著增加海马神经细胞的黏附和生长,并能形成神经细胞网络.     

稳定两性离子表面的构筑及其抗蛋白质吸附性能

通过溶胀-锚定(swelling-anchoring)法,用含刚性疏水胆固醇侧基的磷酰胆碱基二元无规共聚物(PMC)构筑稳定两性离子表面涂层,并以含柔性疏水十二烷基酯侧基的磷酰胆碱基二元无规共聚物(PML)为参照聚合物。以水接触角为考察指标对浸涂工艺进行优化。结果发现,丙酮中溶胀5 s后,迅速在质量分数为0.2%PMC73聚合物溶液中浸涂2 h,所得磷酰胆碱两性离子聚合物涂层s-PMC-PC的亲水性最佳,XPS测试结果表明,表面N和P含量分别为2.50%和2.72%。该涂层经过100℃加热2 h和空气中放置2个月处理,接触角基本不变,说明涂层表面稳定性优异;经过75%乙醇中浸泡6 h,1%SDS超声15 min处理,接触角虽然有所升高,但仍远低于对照聚合物涂层,说明该涂层界面附着力有所提高。s-PMC-PC涂层表面抵抗非特异性蛋白质吸附性能优异,Fg和BSA蛋白吸附量可分别降低91.5%和90.8%。     

煅烧高岭土表面有机改性及在有机溶剂中的分散性能

利用乙烯基三乙氧基硅烷(VTEOS)以及十二胺和3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPS)制备的改性剂对煅烧高岭土表面进行化学改性,并通过傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热分析仪(TGA)、静态接触角(CA)、透射电子显微镜(TEM)等对样品进行表征。结果表明:VTEOS在煅烧高岭土颗粒表面成功进行硅烷化反应,十二胺与GPS合成的改性剂对硅烷化的改性颗粒随之实现化学接枝;VTEOS用量对最终改性产物的接枝量及亲疏水性能有直接影响;随着VTEOS用量的增加,终产物表面接枝的改性剂基团也逐渐增多,最大热烧失量约为14.31%;但是颗粒疏水性未持续增强,接触角最大值约为147°,最小值约为127°;VTEOS与高岭土质量相当时制备的最终改性产物在不同极性有机溶剂如乙醇、丙酮、二甲苯和环己烷中都能均一分散,未出现明显的团聚现象,平均粒径分别为1.08、1.71、1.34及1.85μm。     

表面接枝二苯甲酮光活性聚合物及光化学固定大分子的研究

采用两步法表面接枝聚合技术,通过热活化脱除偶合半嚬哪醇（BPOH）基团而产生表面自由基,引发二苯甲酮（BP）光活性单体4 甲基丙烯酸二苯甲酮酯（BPMA）与4,4′ 对甲基丙烯酸二苯甲酮酯（DMABP）在聚丙烯膜(CPP)表面进行接枝聚合,将大量光活性BP结构单元引入到膜表面,进一步在UV光辐照下将疏水聚合物聚苯乙烯（PSt）、亲水聚合物聚乙二醇（PEG）及生物大分子牛血清白蛋白（BSA）偶合固定在膜表面。考察了光照时间及引发剂BP浓度对偶合BPOH基团的影响,研究了热引发光活性BP单体表面接枝聚合温度、单体组成对接枝效果的影响,采用UV-Vis光谱、XPS分析及表面水接触角测定表征了表面接枝量及性能变化。结果表明,提高反应温度有利于接枝反应,DMABP反应活性要高于BPMA;固定PSt后,接触角明显增加,表面疏水性增强,固定PEG和BSA后,接触角下降10°~20°,表面亲水性明显提高。     

APPJ处理引发PET膜表面接枝聚合丙烯酸反相乳液

为了改善聚酯(PET)膜的表面加工性能,采用常压射流等离子体(APPJ)处理引发PET膜表面与丙烯酸(AA)反相乳液接枝聚合,研究等离子体处理条件对接枝效果的影响.通过测试处理前后PET膜接枝率、静态接触角、傅里叶变换红外光谱以及表面形貌结构等性能表征接枝改性效果.结果表明:接枝处理可以显著改善PET膜的表面润湿性能,APPJ处理参数对样品的接枝率和润湿性产生显著影响,接枝率为1.05%的PET膜表面接触角仅为5°;红外光谱证明经接枝改性后PET膜样品在2 500~3 600cm-1及1 546cm-1处有新吸收峰出现;扫描电镜(SEM)显示,PET膜表面接枝层是由大量亚微米级甚至纳米级球形颗粒构成.     

修改后 医用硅橡胶紫外光亲水改性后的抗菌粘附能力研究

观察亲水聚合物PEG1000、OP-10对硅橡胶材料表面的亲水改性效果。采用紫外光亲水改性法在硅橡胶表面接枝亲水聚合物PEG1000及表面活性剂OP-10,并对改性后的硅橡胶表面作接触角测量和金黄色葡萄球菌联合培养实验。紫外光亲水接枝法能明显降低硅橡胶表面接触角并降低其表面的细菌粘附,其中加入表面活性剂OP-10后的改性效果最为明显。在硅橡胶材料表面改性后能取得良好的亲水性,并能减少其表面的细菌粘附。     

多巴胺端基聚磺基甜菜碱的表面改性及其表面抗蛋白吸附性能

将具有黏附性的多巴胺基团和具有亲水抗污性的聚甲基丙烯酸磺基甜菜碱(PSBMA)结合,利用原子转移自由基聚合方法合成了多巴胺(DOPA)端基修饰的两性离子聚合物DOPA-PSBMA,并且通过简便的聚合物溶液浸涂方式对硅片进行表面改性。研究发现,DOPA-PSBMA具有温度响应性,其高临界溶解温度(UCST)为22~35℃;该聚合物可通过溶液自组装有效黏附于硅片表面,且在37℃和4℃时,改性硅片均具有良好的抗蛋白吸附性能,说明温度对DOPA-PSBMA改性表面的抗蛋白吸附性能基本无影响。     

LDPE-丙烯酸体系光接枝表面改性的研究

通过研究低密度聚乙烯 (LDPE)表面光接枝前后对水静态接触角的变化,探讨了两步法光接枝丙烯酸表面改性的基本规律,并讨论了光照条件、光敏剂含量、单体种类等因素对表面改性效果的影响。结果表明,随着接枝量的上升,LDPE表面对水的接触角逐渐下降,达一定值后则变化不大;滤掉远紫外光后表面改性效果大大减弱;适当的光敏剂含量和单体浓度对表面改性比较有利,过高过低都不好;较丙烯酸而言,丙烯酰胺的表面改性效果稍好,而甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯则较差;相对于两步法而言,一步法在适当的光敏剂浓度下,从正面光照也能获得很好的表面改性效果,而从背面光照的效果则普遍不好。     

光接枝表面改性聚丙烯膜固定蛋白质的研究

采用表面光接枝改性,以二苯甲酮为光引发剂,在聚丙烯膜表面分别接枝一层聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酰胺(PAM)和马来酸酐(MAH),然后分别在上述接枝层表面对牛血清白蛋白(BSA)进行固定。采用称重法、付立叶红外光谱仪、水接触角测试仪、紫外 可见光谱等测试手段对表面改性效果和固定的蛋白量进行表征。结果表明,在经MAH、AA和AM接枝改性过的聚丙烯膜表面可以固定BSA。而且固定效果率比较为：MAH>AA>AM。     

两亲梳型嵌段共聚物的合成及其对PAN膜的改性

以咔唑二硫代甲酸苄基酯（BCBD）为 RAFT 试剂,苯乙烯（St）、N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAM）和丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯（A-mPEG）为共聚单体,合成了具有不同 mPEG 和 P（A-mPEG）链长的两亲梳型嵌段共聚物 P（St-co-DMAM）-b-PDMAM-b-P（A-mPEG）x,利用1H-NMR 和 GPC 对聚合物结构进行表征．将此共聚物用于聚丙烯腈（PAN）薄膜的表面吸附改性,探讨了PEG链长及含量对改性效果的影响．接触角测试表明,该聚合物可很好地吸附在膜表面,并明显提高膜的亲水性．随PEG链长及其含量的增加,嵌段共聚物的改性效果增加;在适宜条件下,经聚合物吸附改性后,PAN 膜接触角由72.2°降低至24.8°;改性 PAN 薄膜表面牛血清蛋白（BSA）吸附量最低降至0.672,μg/cm2,为未改性PAN膜的11.1%左右．