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华南师范大学先进信息材料课题组:介电润湿+像素模板快速可控制备聚合物纳米载体
2020-01-17  来源:高分子科技

  聚合物纳米颗粒由于较好的稳定性和生物相容性,目前被广泛应用在光学,生物学,涂层和医学等方面。如何快速有效制备多功能聚合物纳米颗粒一直都是科研工作者的研究热点。在近一个世纪以来,多种聚合物纳米颗粒的制备方法被相继开发出来。但是在常见的制备方法中,制备时间长、有机溶剂用量大、尺寸分布不均匀和颗粒构型不可控等均极大地限制了聚合物纳米颗粒的大规模制备和应用。如何提高制备过程中的效率、可控性和经济性仍然是目前存在的巨大挑战。

图1. 聚合物纳米颗粒制备方法

  本工作以商业化的亚毫米像素格为模板,充分利用聚合物涂层在电场下的介电润湿效应加速两亲性嵌段共聚物的自组装,整个制备过程只需要2分钟(如图1所示)。通过控制聚合物的亲疏水嵌段比、像素格尺寸、电压和外水相的体积,可以精确有效地调控聚合物纳米载体的粒径、粒径分布与构型(胶束与囊泡;如图2所示)。而且,作者通过优化制备工艺,可将油溶性和水溶性荧光量子点定点分别负载在自组装纳米胶束内核和囊泡外壳中,验证了其直接制备纳米药物载体的可行性。

图2.不同制备条件下得到的聚合物纳米颗粒的扫描电镜图

  该方法所需有机溶剂极少,制备条件简单,不仅适用于其它两亲性嵌段共聚物,而且整个流程都可以采用湿法印刷完成,有望为纳米结构控制及其批量生产提供一个新的简便、经济和通用的技术途径。

  相关研究成果已发表在《ACS Applied Material & Interfaces》上,题目为 “Configuration-controllable Polymeric Nanovehicles Self-assembled in Pixel Grids under Electric Field”(DOI:10.1021/acsami.9b16290)。论文第一作者为华南师范大学华南先进光电子研究院硕士研究生母鑫和博士研究生侯嘉欣,通讯作者为先进信息材料课题组成员李皓副教授。该项工作得到了国家重点研发项目、国家自然科学基金、长江学者和高校创新研究团队计划和广东省光学信息材料与技术重点实验室等项目的支持。

  论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b16290

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