“万能胶”型两性离子聚合物刷的构建及其抗生物污染性能研究
结题报告
批准号:
21878075
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
韩霞
依托单位:
学科分类:
B0801.化工热力学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
牛亚鹏、黄利民、袁照宾、陈晶、周健壮
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
由于蛋白质吸附而引起材料表面生物污损不仅导致材料功能下降,在医疗器械中发生则可能威胁病人的生命,构建防生物污损的聚合物刷涂层技术在许多领域有重要应用。本项目拟设计制备具有多巴胺端基的两性离子聚合物,集“万能胶”和“抗粘附”两种对立性质于一身,利用溶液吸附方式可以简单有效地构建具有良好的生物相容性和优异抗蛋白吸附性能的聚合物刷。项目拟对两性离子聚合物刷的制备方法、两性离子聚合物与不同性质基材的相互作用、两性离子聚合物刷的表面形态、表面物理化学性质及其抗生物污染性能等进行系统研究,深入理解高分子与材料的界面相互作用、材料表面与生物大分子之间的相互作用规律,为开发普遍适用的抗吸附聚合物刷提供新的思路,为大面积、简单有效地表面改性提供新的途径,为仿生的两性离子化表面设计提供新的策略。
英文摘要
The surface biofouling induced by protein adhesion will decrease material proformance and may threaten human health. The development of anti-fouling surfaces from the polymer brush modification treatment based on the “grafting-to” method would be of great practical significance to national defence and economy. In this project, zwitterionic polymers with surface-adhesive end groups will be designed and synthesized by combining "universal glue" and "anti-adhesion" two contradictory properties. By using a solution adsorption method, i.e., “grafting-to” method, the zwitterionic polymers will be attached on various surfaces to fabricate the zwitterionic polymer brushes with anti-fouling properties. The complex interactions between polymer and substrate and interactions between substrate and biomacromolecules which will provide modified surfaces with different surface energies, surface chemistries, surface topographies and protein adhesion abilities will be systematically studied. The polymer and polymer brush designs will satisfy the desire of the convenient and simple to be implemented on surfaces with large and intricate shapes. The versatile method and the bioinspired design will provide chances and strategies to non-fouling surface modification.
抗蛋白质非特异性吸附材料可以有效减少材料表面的蛋白质吸附从而提高材料的生物相容性,抗蛋白质吸附的抗污表面在生物医药、医疗器械、船体涂层、食品包装、环境水处理等领域具有广泛重要应用。本项目采用实验与理论计算相结合的方法,通过设计制备具有多巴胺粘附基团的两性离子聚合物,采用溶液吸附的方法在材料表面接枝亲水性两性离子聚合物,从而构建具有良好的生物相容性和优异抗蛋白吸附性能的聚合物刷膜。项目对不同结构两性离子聚合物的溶液聚集形态及其在材料表面的吸附构型、两性离子聚合物与不同性质基材间的相互作用、聚合物刷膜的表面物理化学性质及其抗蛋白吸附性能等进行系统研究,探索聚合物结构与其表面吸附构型之间的关系,揭示聚合物刷膜表面性质与表面构型对表面抗蛋白性能之间的协同作用机制。具体研究内容包括:单端基多巴胺基聚合物与双端基多巴胺基聚合物的制备、溶液聚集形态及其所形成聚合物刷膜的性能对比;利用不同多巴胺粘附层构建具有两性离子小分子亲水涂层用于表面抗污和油水分离;组分含量对多巴胺甲基丙烯酰胺与两性离子无规共聚物的表面粘附性能、表面亲疏水性能和表面抗蛋白性能的影响等。上述研究结果为开发普遍适用的抗吸附聚合物刷提供新的思路,为大面积、简单有效地表面改性提供新的途径。目前已在国际知名学术刊物上发表SCI收录研究论文9篇;申请发明专利3项,获授权发明专利1项。参加本项目主要研究工作的研究生中有1人获博士学位,5人获硕士学位。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
A mussel-inspired catecholic ABA triblock copolymer exhibits better antifouling properties compared to a diblock copolymer
与二嵌段共聚物相比,受贻贝启发的儿茶酚 ABA 三嵌段共聚物表现出更好的防污性能
DOI:10.1039/d0py00810a
发表时间:2020-07
期刊:Polymer Chemistry
影响因子:4.6
作者:Yadan Zhai;Xueqian Chen;Zhaobin Yuan;Xia Han;Honglai Liu
通讯作者:Honglai Liu
Guanidine-Functionalized Amphiphilic Silica Nanoparticles as a Pickering Interfacial Catalyst for Biodiesel Production
胍官能化两亲性二氧化硅纳米粒子作为生物柴油生产的皮克林界面催化剂
DOI:10.1021/acs.iecr.9b06097
发表时间:2020-03-11
期刊:INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY RESEARCH
影响因子:4.2
作者:Peng, Wenli;Hao, Ping;Liu, Honglai
通讯作者:Liu, Honglai
DOI:10.1016/j.colsurfb.2022.112452
发表时间:2022
期刊:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces
影响因子:--
作者:Hanhan Wang;Zekai Zhang;Jiao Chen;Cheng Lian;Xia Han;Honglai Liu
通讯作者:Honglai Liu
Accurate Targeting and Controllable Release of Hybrid Liposome Containing a Stretchable Copolymer
含有可拉伸共聚物的混合脂质体的精确靶向和可控释放
DOI:10.1002/macp.201900536
发表时间:2020-03
期刊:MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS
影响因子:2.5
作者:Wang Yizhou;Lei Bin;Sun Minjia;Han Xia;Xu Shouhong;Liu Honglai
通讯作者:Liu Honglai
DOI:10.1039/d2sm00521b
发表时间:2022
期刊:Soft Matter
影响因子:3.4
作者:Jiao Chen;Hanhan Wang;Xing Liu;Xia Han;Honglai Liu
通讯作者:Honglai Liu
基于不同拓扑结构聚合物刷修饰表面的抗污性和水润滑行为研究
  • 批准号:
    n/a
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    韩霞
  • 依托单位:
响应性型Pickering乳化剂的界面行为及其在多相催化反应中的应用
  • 批准号:
    91534103
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    78.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    韩霞
  • 依托单位:
PDMAEMA基共聚物的多重响应和多重相转变行为及其应用
  • 批准号:
    21376073
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    韩霞
  • 依托单位:
多重响应智能聚合物刷膜的构建及其抗蛋白吸附分子机制
  • 批准号:
    21176065
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    韩霞
  • 依托单位:
嵌段型两性聚电解质“双开关”响应及其应用研究
  • 批准号:
    20806022
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    韩霞
  • 依托单位:
国内基金
海外基金