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    蘇州大學陳高健教授課題組在含糖聚合物抗霧抗菌涂層上取得新進展
    2020-06-13  來源:高分子科技

      霧的形成對于光學和分析儀器等具有巨大的影響。目前,研究人員制備的抗霧涂層主要有超親水涂層和超疏水涂層。含糖聚合物的親水性和生物相容性賦予其很好的抗霧應用潛力。此外,在醫療器械、倉儲等應用領域,如何將抗霧與抗菌性能相結合成為研究者關注的重點之一。


      在之前的研究工作中,蘇州大學軟凝聚態物理及交叉研究中心的陳高健教授團隊報道了一種新型多巴胺-糖共聚物的可控合成,并用于細胞生長調控。(論文詳見Macromol. Rapid Commun. 2017, 38(3), 1600548, DOI: 10.1002/marc.201600548; ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9(28), 24339-24347, DOI: 10.1021/acsami.7b06197.)。近日,該團隊通過光誘導RAFT聚合方法合成了一系列多巴胺-糖共聚物 (P1),以及含有羧基官能團的多巴胺-糖-甲基丙烯酸共聚物 (P2)。利用多巴胺的表面自黏附性能 “一步法”在多種表面 (載玻片、硅片和MF-lens) 上制備出含糖共聚物薄膜。


    圖1:抗菌/抗霧薄膜制備的示意圖


      作者發現,這種薄膜的超親水性 (CA≤5°) 是影響其抗霧性能的關鍵因素,由較高分子量的含糖聚合物制備的薄膜具有更好的抗霧性能。


    圖2:含糖聚合物 (P1) 薄膜的抗霧性能,a) 蒸汽測試;b) 冷霧測試


      含糖共聚物 (P2) 薄膜的抗霧性能與P1s薄膜相似,同時,P2s薄膜中含有的羧基官能團可以幫助“抓取”銀離子,并在薄膜表面原位還原生成粒徑約為20-50 nm的銀納米粒子。這種銀納米粒子復合的含糖聚合物薄膜 (P2/AgNPs) 對于大腸桿菌與金黃色葡萄球菌都具有優異的殺滅能力。羧基含量較高的P2-2組,其生成的銀納米粒子密度更高。從而具有更強的殺菌能力,其對于大腸桿菌與金黃色葡萄球菌具有>95%的殺滅率。


    圖3:P2/AgNPs薄膜對于細菌 (a-c) E.coli和 (a’-c’) S.aureus的殺滅性能,其中 (a,a’) 為對照組,(b,b’) 為P2-1/AgNPs薄膜,(c,c’) 為P2-2/AgNPs薄膜的confocal照片,scale bar:10 μm,d) 由confocal照片計算得到的殺菌率


      該工作利用可控合成的多巴胺含糖聚合物來構建抗霧薄膜,并通過原位還原負載銀納米粒子,實現了同時具有抗菌和抗霧性能的表面。該研究成果為多功能復合抗霧薄膜的制備提供了新的思路。相關工作發表在ACS Applied Materials & Interfaces上,文章的第一作者是蘇州大學軟凝聚態物理及交叉研究中心的碩士研究生馮凱,通訊作者為陳高健教授,共同通訊作者為張衛東教授


      論文鏈接:https://doi.org/10.1021/acsami.0c07949

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