表面修饰聚醚胺高分子刷及其抗蛋白质非特异性吸附的研究

吸附到材料表面的蛋白质会严重影响各类生物传感器、植入式医疗设备的工作效率，导致食品的包装和海洋设备不同程度的生物污染，因此材料表面的抗蛋白质非特异性吸附成为各国研究人员关注的焦点。本课题基于我们在聚醚胺高分子和聚合物刷方面的研究基础上，通过一套简单、有效、普适的方法在各类材料表面修饰聚醚胺高分子刷，从而有效地提高材料表面的抗蛋白质非特性吸附的性能。针对不同的基体材料表面，将含有不同锚固基团的聚醚胺高分子通过表面接枝的方式固定在材料表面上，制备出不同结构的聚醚胺刷。系统研究聚醚胺刷的结构与抗蛋白质非特异性吸附性能之间的关系，力图找出聚醚胺刷具有优异的抗蛋白质非特异性吸附的关键因素，从而设计出具有不同结构的抗蛋白质非特异性吸附的聚醚胺刷，为提高材料表面抗蛋白质非特异性吸附提供新的思路。

材料表面的蛋白质会严重影响各类生物传感器、植入式医疗设备的工作效率，导致食品的包装和海洋设备不同程度的生物污染，因此材料表面的抗蛋白质非特异性吸附具有十分重要的理论与实际应用研究价值。本研究基于我们在聚醚胺高分子和聚合物刷方面的研究基础上，通过一套简单方法在材料表面修饰聚醚胺高分子刷，从而有效地提高材料表面的抗蛋白质非特性吸附的性能。主要的研究成果包括：1）利用环氧－胺之间的点击化学反应，选用不同结构的胺和环氧单体，制备出一系列亲疏水性可调、拓扑结构不同的聚醚胺，这为建立聚醚胺刷的结构与抗蛋白质非特异性吸附性能之间的关系提供了保证；2）以含有巯基聚倍半硅氧烷POSS作为锚固点基团，将具有不同分子量的聚醚链固定在金等金属表面上，提高了聚醚刷的抗蛋白质稳定性，建立了聚醚链长与抗蛋白质吸附之间的关系，发现POSS与巯基之间的协同作用是提高抗蛋白质吸附的关键；3）在基于聚醚胺刷和凝胶的抗蛋白质非特异性吸附能力差异的基础上，我们制备出图形化的蛋白质阵列，这进一步拓展了聚醚胺刷在生物芯片等领域的潜在应用前景。该项目的相关研究工作在Macromolecules（6篇）, Adv. Func. Mater.（2篇）, Biomacromolecules， Chem.Commun., Langmiur等刊物上发表了基金标注的SCI论文24篇(IF>4，20篇).该项目还培养了硕士生2名，协助培养了博士生3名，毕业2名，协助培养硕士生1名。在项目的执行期间，项目负责人还获得教育部新世纪人才和自然科学优秀青年基金的资助。