噴涂層狀組裝構(gòu)建仿生多酚類分子功能涂層的研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)生物醫(yī)用材料的需求與日俱增，而生物醫(yī)用材料表面功能涂層對(duì)改善材料與機(jī)體間的相互作用性能具有重要的臨床意義。聚多巴胺、單寧酸等具有仿生特性的多酚類分子因其良好的生物相容性、廣譜粘附性和二次反應(yīng)活性等優(yōu)點(diǎn)，在生物醫(yī)用材料功能涂層領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。然而，傳統(tǒng)的多酚類涂層制備方法如自發(fā)聚合沉積，存在可控性差、效率低等缺點(diǎn)，對(duì)于快速可控制備涂層有很大的局限性?；趪娡康膶訝罱M裝技術(shù)具有制備條件溫和、操作簡(jiǎn)單、組分及性能

2、可調(diào)、快速大面積組裝等優(yōu)點(diǎn)，在生物醫(yī)用材料表面功能涂層的快速可控制備及工業(yè)化方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
　　本研究采用噴涂層狀組裝技術(shù)，利用海洋生物仿生原理，提出了一種快速可控制備多酚類分子功能復(fù)合涂層的通用方法。即利用多酚類分子與金屬離子pH依賴的配位交聯(lián)特性，將多酚-鐵離子配合物與帶有氨基的聚電解質(zhì)進(jìn)行交替噴涂組裝，快速構(gòu)建（多酚-鐵/聚電解質(zhì)）涂層，通過組裝條件調(diào)控涂層性質(zhì)，再對(duì)涂層進(jìn)行功能改性。
　　本文首先以合成多酚聚多

3、巴胺為例，利用碳納米管作為聚多巴胺載體(CNTs@PDA)配位鐵離子后，與富含氨基的聚乙烯亞胺(PEI)進(jìn)行噴涂層狀組裝，快速制備了（CNTs@PDA-Fe3+/PEI）涂層。DLS粒徑和Zeta電位分析表明配位鐵離子后，CNTs@PDA具有pH響應(yīng)交聯(lián)性質(zhì);橢偏和SEM證明，利用該性質(zhì)通過pH調(diào)控組裝的涂層能夠成功組裝，涂層厚度和表面拓?fù)湫蚊部赏ㄟ^鐵離子濃度和組裝層數(shù)調(diào)控;接觸角實(shí)驗(yàn)表明，利用表面的微納復(fù)合結(jié)構(gòu)，用氟硅烷對(duì)表面修飾后，

4、涂層表現(xiàn)出超疏水性質(zhì)，EDTA浸泡穩(wěn)定性試驗(yàn)表明該超疏水涂層具有良好的穩(wěn)定性，在自清潔涂層方面具有潛在應(yīng)用。
　　為了進(jìn)一步考察這種制備方法的通用性，本文繼續(xù)以天然植物多酚單寧酸為例，將單寧酸-鐵離子（TA-Fe3+）配合物與富含氨基的PEI進(jìn)行噴涂層狀組裝，快速制備得到了(TA-Fe3+/PEI)功能涂層。DLS粒徑、TEM形貌和UV-vis光譜表明，單寧酸可與Fe3+形成穩(wěn)定的配合物粒子分散液，配位態(tài)受pH調(diào)控，一定pH下，通

5、過調(diào)節(jié)TA和Fe3+的相對(duì)濃度，可實(shí)現(xiàn)配合物粒子從納米級(jí)到微米級(jí)的尺寸調(diào)節(jié);SEM、UV-vis光譜和接觸角實(shí)驗(yàn)證明，涂層可成功組裝，其內(nèi)部存在TA-Fe3+高配位態(tài)交聯(lián)作用，通過對(duì)鐵離子濃度、潤(rùn)洗步驟、組裝層數(shù)等組裝條件的選擇，可控制涂層的厚度、表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和浸潤(rùn)性。在功能化方面，接觸角實(shí)驗(yàn)證明，通過低表面能氟硅烷進(jìn)行表面修飾得到了自清潔超疏水功能表面;抗菌實(shí)驗(yàn)、UV-vis光譜和SEM表明，(TA-Fe3+/PEI)涂層本身具有一定