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聚合物分子刷作为一种调控表界面性质的工具吸引了众多研究者的研究兴趣,其在包括刺激响应性表面,细胞粘附表面,抗粘附表面以及柱色谱固定相等方面取得了巨大的成功。温度响应性聚合物分子刷由于其能够在简单的温度刺激下改变表面亲疏水性质的能力显得特别有趣。研究得最多的温度响应性聚合物分子刷是聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNiPAM),其在组织工程和生物分离等方面都有潜在的应用价值。与PNiPAM不同,自然界的生物大分子都由手性单体构成。利用手性单体来构筑温度响应性聚合物分子刷为表面性质的调控增加了额外的因素,并且可用于模拟生物体内的各种表界面。相对于其他生物分子而言,氨基酸具有来源广泛易得,官能团多样,能够形成有序的高级结构等优点。因此,我们利用氨基酸为原料,制备了一系列温度响应性的聚合物分子刷。本论文主要包括以下三个部分: 1.我们利用丙氨酸甲酯或丙氨酸异丙基酰胺的甲基丙烯酰胺衍生物为原料,制备了两种新型的具有温度响应性的聚合物分子刷。XPS证明了两种聚合物分子刷的成功合成。QCM-D的结果表明两种聚合物分子刷在他们的LCST以上会发生失水塌缩。同时,我们还研究了细胞在这两种聚合物分子刷修饰的表面上的可控吸附和释放行为。 2.利用表面引发寡聚乙二醇修饰的谷氨酸的N-羧基环内酸酐(NCA)的开环聚合,我们制备了一种新型的聚氨基酸分子刷poly(EGxGlu)。QCM-D的结果表明poly(L-EGxGlu)分子刷在温度从10℃升高至40℃时,在水中会发生失水塌缩。而圆二色谱的结果表明poly(L-EGxGlu)分子刷在10℃至70℃的温度范围内都保持α螺旋的构象。AFM的结果表明poly(L-EGxGlu)分子刷的厚度不随温度的变化而变化,这与基于(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺类单体的温度响应性聚合物分子刷是不同的。Poly(L-EGxGlu)分子刷表面性质的改变主要是由于侧链寡聚乙二醇单元的失水塌缩引起的。Poly(L-EGxGlu)分子刷这种保持主链构象不变的性质表明,利用表面引发NCA开环聚合的方法可以制备具有有序结构和可调表面性质的聚合物分子刷。 3.水凝胶作为一种特殊的表界面材料,在药物释放和组织工程等方面具有潜在的应用价值。我们利用氨基封端的树枝状大分子为引发剂,引发左旋谷氨酸-γ-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯(L-EG2Glu)的NCA单体开环聚合,制备了一系列星型的聚氨基酸分子。这些聚氨基酸分子在低浓度下能够自发地形成水凝胶。水凝胶具有剪切变稀和快速回复的性质,可用作可注射水凝胶,在药物释放等领域有潜在的应用价值。