華師大張利東在「一步法」構築複雜多支凝膠微管方面取得重要進展
近日，華東師範大學化學與分子工程學院張利東教授課題組在「一步法」構築複雜多支凝膠微管方面取得重要進展，相關成果以「Hollow hydrogel networks for temperature-controlled water fluidics」為題發表於Chemical Communications (DOI: 10.1039/C8CC05396K),第一作者為博士一年級學生陳清。
圖一、多支網路水凝膠微管的製備
水凝膠微管在生物及化學工程方面具有非常高的利用價值。通過對管內壁的修飾，可以實現有效的細胞粘附，催化分離，可控的流體力學等等。然而，如何將普通的水凝膠薄膜轉化為中空的凝膠微管一直是難以攻克的瓶頸。對於製備水凝膠中空管，已報道的方法多是採用模板法，擠出法，或者是直接的「film-to-tube」捲曲。這些方法可以構築1D結構的中空管，但很難實現3D多支化水凝膠微管的構築。
為此，該團隊開發了一種經濟便捷的溶液法構築複雜多支水凝膠微管。將單層水凝膠薄膜浸入CuSO4和H2O2的Tris-HCl緩衝溶液10-30 min,即可製備相應形狀的中空水凝膠微管，其機理是利用溶液中產生的氣體引發溶脹薄膜的中空化 （圖一所示）。該方法製備的中空凝膠管可以完全保持薄膜的原始幾何形狀，因此，可以通過設計任意形狀的薄膜製備任意形狀的水凝膠中空管。這種方法無需模板和模具，克服了以往方法種種限制。
該課題組一直聚焦於高分子智能薄膜的研究，除了有效轉化水敏感薄膜到複雜多支水凝膠微管，近期還發展了一系列濕氣及丙酮刺激響應薄膜，並深入探討了刺激響應機理，動力學及潛在的應用性能。相關文章發表於ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10, 19123 (第一作者為研一學生韋江) ; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, DOI 10.1021/acsami.8b09826 (第一作者為本科三年級學生梁淑敏). J. Mater. Chem. A, 2018, 6, 8238–8243(第一作者為本科三年級學生塗雅清).
來源：高分子科學前沿
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