集成刺激响应性聚合物刷实现胶体马达可控运动的研究

来源 :第十七届全国胶体与界面化学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wys9802110814
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  作为一类特殊的胶体粒子,胶体马达能够在分散介质中将周围环境中存储的化学能或其它形式的能量转化为自推进运动并完成诸如捕获、运输、释放和分离等复杂任务,在生物医学、环境净化等领域具有广阔的应用前景[1,2]。胶体马达也可被称作微纳米马达或游动微纳米机器。如何控制这类在低雷诺数下进行自驱动运动的胶体粒子的运动行为(如运动速度、方向和开关状态等)一直是胶体马达研究中的重要科学问题之一,同时也是实现胶体马达的靶向药物递送等应用的关键。基于近红光辐照[3]等手段的运动控制方法具有响应耗时短、可逆性好和可远程操纵等优点。但这类方法往往需要附加的装置(如光源)以及人为的操作。而通过集成具有刺激响应性的材料则有望实现胶体马达对环境变化的自主感知和响应。最近,我们通过将刺激响应性聚合物刷集成到具有不对称结构的胶体马达中实现了对其运动行为的自主控制。通过集成具有盐响应性的聚电解质刷实现了对气泡驱动阴阳型微胶囊马达运动速度的连续可调控制[4]。通过在金一侧接枝温敏聚(N-异丙基丙烯酰胺)刷,首次实现了金铂双金属阴阳型马达驱动机理在自扩散泳与自电泳之间的转换[5]。此外,在酶催化反应驱动的阴阳型纳米马达表面修饰聚合物刷可以调控马达在葡萄糖燃料中的平动和转动运动行为。该纳米马达还具有正趋化性。这种通过集成刺激响应性聚合物刷实现胶体马达运动行为因环境变化而自主调控的方法将为发展具有良好应用前景的智能化胶体马达提供新的思路。
其他文献
手性是自然界的基本属性和普遍存在的一种现象。作为研究最深入的功能性合成材料之一,具有手性纳米结构的导电聚苯胺在手性催化、手性传感、对映选择性分离和手性电子器件等领域具有潜在的应用价值。最近我们课题组在非手性异丙醇/水混合溶剂中通过苯胺的化学氧化制备了低聚苯胺手性螺旋纳米带,通过调节混合溶剂中的醇含量可获得单手性纳米带。单手性低聚苯胺手性螺旋纳米带可用于氨基酸对映体的手性分离[1]。为了进一步提高共
随着两亲分子科学的发展,两亲性超分子,两亲性聚合物,两亲性纳米颗粒等新的两亲结构逐渐出现[1].除了具有可设计性、结构确定的两亲性分子,在溶液中还可以通过非共价相互作用自发形成两亲性复合物[2].铜纳米簇因其价格便宜、易于获得以及优异的荧光性能和生物相容性,得到了广泛的应用[3].大量研究证实,通过合理调节铜纳米簇组装体排列的紧密程度,可以实现对其荧光发射和荧光强度的调控[4].本文以谷胱甘肽包覆
氧化锌(ZnO)纳米材料作为一种传统半导体材料被广泛应用于光催化及电子器件等领域.如何调控ZnO 的微纳结构进而提高其性能是具有重要意义的研究课题.本工作采用湿法制备方法,合成了ZnO 纳米片组装体.透射电子显微镜结果表明,所制得材料的形态呈片状聚集的球形结构,即由超薄的ZnO 纳米片组装成多孔微米球(1-1.5 微米).进一步采用扫描电子显微镜、X-射线衍射、傅立叶变换红外光谱、X-射线光电子能
聚电解质与反离子可复合形成不同形态的聚电解质复合物.由于该复合反应迅速,以及对混合过程控制不足,导致其过程难以表征,复合物形貌难以控制1-2.本课题使用壳聚糖/三聚磷酸钠为模型体系,通过快速混合的方法混合并与传统的逐滴滴加的方法进行比较,来探究导致不同形态的复合物的形成原因.实验发现,在低电荷比下,逐滴滴加过程中的不均匀混合和复合物的快速复合是导致不溶性复合物形成的主要原因.而使用快速混合的方法时
与普通的做布朗运动的胶体颗粒不同,活性胶体能够在溶液中通过能量转化的方式实现自主运动。近年来,由于活性胶体在精准医疗、传感、环境净化等方面的潜在应用,吸引了越来越多的研究兴趣。但是,活性胶体还存在组成材料、燃料生物相容性差,运动控制、功能集成较难等诸多问题。而智能高分子能够为这些问题的解决提供新的思路。在此次报告中,我将介绍基于智能高分子的活性胶体的优点、构造、推进方法、应用以及对胶体领域的影响。
细胞内蛋白质的运输为调控细胞的功能以及检测细胞内的环境提供了强有力的工具.然而,细胞质内蛋白的运输效率较低,在科学研究以及治疗的应用方面还面临巨大的挑战.由生物体可以利用自带的传递工具进行蛋白的运输得到启发,例如SNARE 化合物介导的膜融合以及活细胞内其他的囊泡融合都有较高的靶向传递效率,我们设计了一种DNA 程序化的膜融合方法,这种方法可以介导蛋白在活细胞内的有效递送.通过在膜表面和脂质体表面
随着生物技术和纳米技术的飞速发展,基于生物分子组装的光电材料取得了一系列的发展,在光电器件的开发领域占有重要地位。生物光电材料是一类新型光电信息转换、存储材料。鉴于生物光电材料本身的良好生物相容性、可降解性,无污染以及组装方法的多样性等等,生物光电材料的开发已成为材料、信息科学以及生物医药研究的新方向。目前为止,科学家们使用大量的生物分子作为组装基元,设计制备多种形貌的功能材料,并对其光电性质进行
活性胶体粒子的动态组装在多个领域有广泛的应用前景,关于不同驱动力和控制单元的活性胶体组装行为已有大量的研究成果。镓基液态金属被认为是制备可用于微纳米尺度机械制造的新型活性胶体粒子的绿色、柔性新材料。我们报道了以共晶镓铟合金(EGaIn)为材料制备的棒状液态金属活性胶体,并利用该活性胶体实现了模拟蒲公英外观的可重构组装行为。共晶镓铟合金活性胶体采用超声辅助的物理分散方法制备,其长度为850 nm,直
光响应性超分子自组装材料已经在药物递送,形状记忆,能量转换等领域有取得了重要应用。在组装基元上修饰光响应基团是使材料获得光响应性质的常用方式,区别与此,本文报道了一种通过非共价连接赋予二肽超分子自组装体系光响应性的策略。通过在苯丙氨酸二肽(FF)有机凝胶中引入光酸分子MEH,在光照条件下,MEH 分子会由开环的部花青转变为闭环的螺吡喃(SP)结构,同时释放一个质子到FF 分子上,质子化的FF 由于
Non-Gaussian normal diffusion has been observed in many systems.Contradicting the common belief that the normal diffusion is associated with a Gaussian distribution,the spat ial displacements are dist