Langmuir-Blodgett方法構(gòu)建聚合物仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)涂層.pdf

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1、第8期高分子學(xué)報(bào)NO.82014年8月ACTAPOLYMERICASINICAAug.,2014Langmuir-Blodgett方法構(gòu)建聚合物仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)涂層楊珊’宮銘’4宮永寬(陜西師范大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院西安710062)(西北大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院西安710069)(渭南師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院渭南714099)(西安科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院西安710054)摘要以蓋玻片為基質(zhì),采用Langmuir—Blodgett(LB)方法制備含磷酰膽堿基團(tuán)的兩親性無(wú)規(guī)共聚物聚(2一甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿(MPC)

2、一甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA).-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅(TSMA)(簡(jiǎn)稱PMST)的單層、雙層和三層薄膜.薄膜的表面親疏水性和表面形貌分別用動(dòng)態(tài)接觸角(DCA)和原子力顯微鏡(AFM)進(jìn)行測(cè)試.結(jié)果表明,PMST在蓋玻片表面形成了致密的膜層,薄膜的致密程度隨層數(shù)而增加.在水中前進(jìn)/后退測(cè)試DCA過(guò)程中,聚合物薄膜在氣相/水相界面存在基團(tuán)的遷移取向,且膜層內(nèi)會(huì)發(fā)生交聯(lián).雙層膜具有仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu),單層和三層膜具有反細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu);雙層膜的親水性比單層和三層膜的要好.關(guān)鍵詞磷酰膽堿,LB技術(shù),接觸角,表面改性,生物材

3、料磷脂雙分子層是生物細(xì)胞膜的骨架,對(duì)于維耐有機(jī)溶劑等問(wèn)題,而聚合物L(fēng)B膜可能是解決這持生命體的結(jié)構(gòu)和功能起著重要的作用.血些問(wèn)題的最佳途徑。’.到目前為止,尚鮮見(jiàn)到研紅細(xì)胞外層膜的主要磷脂的親水頭部為磷酰膽堿究PC基聚合物L(fēng)B薄膜的報(bào)道.本文采用含PC基(PC)基團(tuán),這是其良好生物相容性的根源.因此,團(tuán)、十八烷基及三甲氧基硅丙基的兩親性聚甲基丙眾多學(xué)者研究生物材料的表面PC基改性,以提烯酸酯的無(wú)規(guī)共聚物PMST,制備仿細(xì)胞外層膜結(jié)高材料的生物相容性.生物材料表面接枝Pc構(gòu)的LB膜并研究其表面親疏水性及形貌.可交聯(lián)基化合物

4、或聚合物'm以及涂覆Pc基聚基團(tuán)三甲氧基硅丙基的引入有望進(jìn)一步提高聚合合物¨是最常見(jiàn)的改性方式.然而,接枝過(guò)程物L(fēng)B膜的穩(wěn)定性,為仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)涂層的構(gòu)建與復(fù)雜且Pc基團(tuán)的接枝密度不高;涂覆的方式功能優(yōu)化提供新途徑.有聚合物涂層溶解以及PC基團(tuán)難以固定在外表1實(shí)驗(yàn)部分面的問(wèn)題.我們合成了一系列不同親疏水性的含可水解交聯(lián)三甲氧基基團(tuán)的PC基無(wú)規(guī)共聚1.1儀器與試劑物,通過(guò)與基材接枝或涂層交聯(lián)改善了涂層的穩(wěn)LB膜制備儀(英國(guó)Nima科技公司),定性,可以調(diào)控固定仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)¨f"’¨].DCAT21型表面界面張力儀(德國(guó)D

5、ataPhysics公兩親性的有機(jī)小分子如磷脂’’、脂肪酸司),NanoScopeIIIa-3243型原子力顯微鏡(美國(guó)酯/鹽類等表面活性劑很容易在水表面形成單分子DI公司),Hs4型精密恒溫浴槽(成都儀器廠),層(Langmuir膜);通過(guò)LB(Langmuir—Blodgett)方UPK—II一5型優(yōu)普超純水機(jī)(成都超純科技有限公法將Langmuir膜轉(zhuǎn)移到固體片基上得到層數(shù)和結(jié)司),蓋玻片(24mm×24mm×0.17mm,上海構(gòu)不同的LB膜.LB方法是制備兩親性單分子膜最帆船,按照文獻(xiàn)[1]的方法洗滌).有效的方

6、法之一,可以精確控制單分子層的層數(shù)、含磷酰膽堿基團(tuán)的無(wú)規(guī)共聚物聚(2.甲基丙膜厚度和分子排列的有序性,因而常被用于仿生薄烯酰氧基乙基磷酰膽堿(MPC).甲基丙烯酸十八膜的制備、化學(xué)修飾電極等多方面,”’”.然而,烷基酯(SMA)一-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅有機(jī)小分子LB膜存在熱穩(wěn)定性差、機(jī)械強(qiáng)度低、不(TSMA)(簡(jiǎn)稱PMST)(結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1)按照文獻(xiàn)}2013—12—18收稿,2014-01-24修稿;國(guó)家自然科學(xué)基金(基金號(hào)20974087,21374087)、陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃(項(xiàng)目號(hào)2013JQ2021)

7、和陜西省教育廳科研計(jì)劃(項(xiàng)目號(hào)2013JK0656)資助項(xiàng)目.通訊聯(lián)系人,E—mail:gongyk@nwu.edu.cadoi:10.11777/j.issnlO00—3304.2014.134578期楊珊等:Langmuir.Blodgett方法構(gòu)建聚合物仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)涂層薯吾豈Fig.2The17"一ACHIVeofPMSTpolymer(20.0oC)min,拉膜速率2mm/min,轉(zhuǎn)移高度l8~20mm.由于蓋玻片表面親水,在片基下降浸入時(shí)PMST膜無(wú)轉(zhuǎn)移,上升過(guò)程中轉(zhuǎn)移第一層到玻璃片基表CH3CH3H3面.

8、然后再下降浸入時(shí)轉(zhuǎn)移第二層,再上升時(shí)轉(zhuǎn)移,,__}cH『_{cH廠{cH廠{j『第三層膜,這種膜的結(jié)構(gòu)(沉積方式)為Y型¨.為了LB膜的穩(wěn)定性,每轉(zhuǎn)移一層膜之后等待約10min,待壓力穩(wěn)定后再進(jìn)行拉膜.拉膜過(guò)程可從壓力一和面積一時(shí)問(wèn)曲線(圖3)上監(jiān)測(cè).在恒定壓力下,轉(zhuǎn)移過(guò)程中膜的面積隨時(shí)間減小表明膜轉(zhuǎn)移成功,如圖3中

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