纤维素纳米晶热智能分子刷与上临界聚合温度的温度
Chuwen Zou1, Kangyu Cai1, Ran Yin1
1Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology (Ministry of Education), College of Material Science and Engineering, Northeast Forestry University, Hexing 26 Road, Harbin 150040, PR China.
International journal of biological macromolecules
|June 7, 2024
概括
研究人员用热敏聚合物对纤维素纳米晶体 (CNC) 进行了修改,从而实现可调节的热过渡行为. 这些先进的CNC材料显示出控制物质释放在生物医学应用中的潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 纤维素纳米晶体 (CNCs) 的可调节的热特性正在被探索.
- 将热敏聚合物移植到CNC上,可以进行临界温度调节.
- 对CNC的表面修改是控制其热过渡行为的关键.
研究的目的:
- 为了合成和表征热响应的聚合物移植CNCs.
- 为了研究表面分子刷对CNC热过渡的影响.
- 为生物医学应用开发可调节的高临界聚合温度 (UCAT) 的基于CNC的材料.
主要方法:
- 表面启动的可逆添加碎片化链转移聚合,用于接种.
- 聚二甲基氨酸乙基甲基酸盐 (PDMAEMA) 到聚三甲基甲基氨酸乙基硫酸盐 (PDMAPS) 的四级化.
- 用聚乙烯糖醇) 甲基酸盐进行修改,以产生CNC-PDMAPS-mPEG.
- 使用UV-Vis光谱和动态光散射进行了表征.
主要成果:
- 在70°C以上的CNC-PDMAEMA聚合;在31°C以下的CNC-PDMAPS聚合.
- 热响应行为从较低的临界聚合温度 (UCAT) 转移到较高的临界聚合温度 (UCAT).
- CNC-PDMAPS-mPEG显示UCAT调节到大约37°C,接近人体温度.
- 材料显示最小的结构变化和物质封装/释放能力.
结论:
- 表面分子刷修改有效控制CNC热刺激响应型和过渡点.
- 开发了基于CNC的材料,可调节UCAT在生理温度附近,这是有希望的.
- 这些热响应式CNC具有各种生物医学应用的巨大潜力.
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