Polimerización radical de transferencia de átomos iniciada por la superficie desgasificada enzimáticamente con...

Área de la Ciencia:

• Química de los polímeros
• Ciencias de la superficie
• Ingeniería de Biomateriales

Sus antecedentes:

• La polimerización radical es crucial para los recubrimientos de cepillo de polímero, pero es muy sensible al oxígeno.
• La eliminación enzimática de oxígeno ofrece una solución potencial para la polimerización controlada.
• La glucosa oxidasa (GOx) puede consumir oxígeno, facilitando la polimerización en condiciones aeróbicas.

Objetivo del estudio:

• Investigar el uso de la glucosa oxidasa (GOx) para ayudar a la polimerización de radicales de transferencia atómica (ATRP) para el crecimiento de cepillos de polímero iniciado en la superficie en el aire ambiente.
• Evaluar el efecto de GOx en la cinética de la polimerización y las propiedades del pincel del polímero.
• Evaluar el rendimiento antiincrustante de los recubrimientos de pinceles de polímero modificados con GOx.

Principales métodos:

• ATRP iniciado por la superficie de polímeros biomédicamente relevantes (POEGMA, PDMAEMA, PSBMA, PMSEA) en presencia o ausencia de GOx.
• Monitoreo en tiempo real de la cinética de la polimerización mediante el microbalance de cristal de cuarzo (QCM) y la resonancia de plasma de superficie localizada (LSPR).
• Modelado cinético del crecimiento del cepillo, incluida la terminación bimolecular, para analizar los parámetros de reacción.

Principales resultados:

• El ATRP asistido por GOx produjo con éxito cepillos de polímero de superficies expuestas al aire.
• GOx aumentó significativamente las longitudes efectivas de la cadena cinética, las tasas de propagación y la reproducibilidad del crecimiento del pincel de polímero (R2 > 0,987).
• Los recubrimientos poliméricos preparados con GOx mostraron propiedades antiincrustantes superiores, rechazando más proteínas plasmáticas humanas en comparación con los controles libres de GOx.

Conclusiones:

• El GOx es un aditivo eficaz y de bajo costo para permitir el ATRP iniciado en superficie en condiciones al aire libre.
• El ATRP asistido por GOx conduce a un mejor control del crecimiento del cepillo de polímero y a mejores características antiincrustantes.
• Este enfoque enzimático ofrece una estrategia prometedora para desarrollar biomateriales avanzados con un rendimiento mejorado.