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温敏聚合物是一类能够对环境温度刺激产生响应的智能聚合物,由于其具有良好的生物相容性、温度可调性、储存稳定性、柔韧性等优点,在药物控制释放、酶的固定、细胞培养分离及免疫分析等方面有着巨大的潜在应用前景。本论文以温敏聚合物为研究对象,致力于研究其对温度敏感的可调控特性,并制备了基于温敏聚合物的复合纳米颗粒,探讨其在分析生物化学相关领域的应用前景。
本论文共分为三章,包含以下主要研究内容:
第一章为前言,首先介绍了温敏聚合物的低临界溶解温度(LCST)特性和相变机理以及一些常见的温敏聚合物,接着介绍了温敏聚合物的制备方法及其LCST的调控方法,最后综述了温敏聚合物在药物控制释放、细胞吸附分离、酶固定和聚合物-生物分子共轭物等方面的研究进展。在此基础上提出论文设想。
第二章利用原子转移自由基聚合(ATRP),以端基修饰2-溴-2-甲基丙酰基的聚乙二醇(PEG-Br)作为大分子引发剂,引发温敏单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和光活性单体邻硝基苄基丙烯酸酯(NBAE)共聚,制备得到具有光响应特性的温敏嵌段共聚物。该聚合物的LCST可以通过紫外光照进行后调控,得到一系列基于不同亲水/疏水组分比例而具有不同LCST的温敏共聚物。该光响应温敏嵌段共聚物具有良好的水溶性,LCST可调控范围广,产物稳定,有望应用于建立新型药物控制释放系统。
第三章设计合成了一种新型的聚合物-二氧化硅复合纳米颗粒。先后通过共价包埋法、反相微乳液法、CTAB模板法、同步水解法制备了掺杂染料FITC、表面氨基化的核-壳型二氧化硅荧光纳米颗粒。该方法制备出来的二氧化硅荧光纳米颗粒形貌良好、尺寸均一,包埋的染料FITC保持高的荧光强度和稳定性。经过氨基修饰的荧光纳米颗粒可以方便键合其他分子或者生物活性物质,在生物分子标记和细胞成像方面具有广泛的应用前景。研究中将温敏嵌段共聚物通过溴与氨基的反应共价连接到该核-壳型二氧化硅表面,从而制备了一种新型的聚合物-二氧化硅复合纳米颗粒,后续研究如对该复合纳米颗粒体系进行完善将有望同时实现荧光成像、可控药物释放等多功能应用。