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生物体内存在着各种由镶嵌在流动的磷脂双分子层中的蛋白质组成的微纳米级的离子通道。离子通道对各种生命物质有着灵敏的响应性,对它们具有选择透过性和开关功能。从这些生物离子通道受到启发,科学家们在人工制备的带有纳米通道的固态基底上进行一些特殊的修饰,经过修饰的纳米通道对外界环境(温度、pH、离子等)具有响应性,在受到相应外界刺激的时候,修饰物的结构、状态会发生一系列的改变,从而引起通道内径、孔内壁表面浸润性等性质的改变,最终造成离子通道对于离子透过性的改变。如果采用皮安表来监测离子通道的这一变化,宏观上表现出来的信号即为通过离子通道电流的改变。这对生物离子通道的研究、模拟、智能离子通道器件的制备、生命物质的检测与分离等都有重要的意义。本课题结合本实验室前期的工作,拟研制出糖响应性离子通道,实现对低浓度糖的检测以及对不同单糖的区分。本文首先对近年来关于人工离子通道以及糖响应性体系的研究工作进行了简单的梳理介绍,然后详细介绍通过模拟生物离子通道选择透过性功能所开展的关于糖响应性离子通道的相关工作。具体工作包括以下几个方面：(1)相关小分子的合成及其表征:包括N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)的纯化,3-丙烯酰胺基苯硼酸(PBA)的制备,3-丙烯酰硫脲基苯硼酸(ATPBA)的制备,链转移剂二硫代苯甲酸苄酯(BDTB)的制备,并采用核磁共振技术对其进行表征。(2)相关聚合物的合成及其表征:采用可逆加成-断裂链转移聚合(ReversibleAddition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization, RAFT)法合成糖响应性聚合物PNIPAm-co-PATPBA,采用核磁共振、红外光谱对其分子结构进行确认。(3)糖响应性PAA膜的制备以及相关表征:采用Grafting-from和Grafting-to两种思路对PAA膜进行响应性修饰;采用扫描电子显微镜(Scanning ElectronMicroscope, SEM)以及X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)对样品的修饰情况进行表征、采用皮安计对样品的糖响应性进行表征。