纳米羟基磷灰石表面高效接枝生物降解聚合物分子刷
"通过原子转移自由基聚合(ATRP)和开环聚合(ROP)在纳米羟基磷灰石(n-HAP)表面构建生物可降解且生物相容性高的聚合物分子刷。此方法首先利用ATRP将聚2-羟乙基甲基丙烯酸酯(PHEMA)接枝到n-HAP表面,然后利用引入的羟基启动ε-己内酯的ROP,以构建高密度的聚合物层。" 本文介绍了一种创新的纳米材料改性技术,旨在提升其生物相容性和生物降解性。具体来说,研究者采用先进的聚合技术在纳米羟基磷灰石的表面构建了高密度的聚合物分子刷。这种技术结合了两种不同的聚合方法:原子转移自由基聚合(ATRP)和开环聚合(ROP)。 ATRP是一种精确控制聚合反应的手段,允许在目标表面上实现定向和可控的聚合物链增长。在这个过程中,PHEMA,一种生物相容性良好的聚合物,被选择作为基础材料,通过ATRP成功地接枝到n-HAP的表面。PHEMA的亲水性使其能够降低材料与生物环境之间的相互作用,从而提高其生物相容性。 接下来,已经接枝PHEMA的n-HAP表面的羟基(-OH)功能团被用作ROP的引发点。ε-己内酯是一种常用的生物可降解单体,通过其开环聚合可以形成聚ε-己内酯(PCL),PCL具有良好的生物降解性和生物相容性。通过在n-HAP表面进行ROP,可以在PHEMA层上进一步构建一层PCL,从而形成双层分子刷结构,这不仅增加了聚合物层的厚度,还可能增强了材料的稳定性和生物功能。 该研究的重要性在于,通过这种方法制备的n-HAP具有更高的生物相容性和可降解性,这对于骨修复、药物输送和组织工程等医疗应用具有重大意义。此外,高密度的分子刷结构可能会影响材料的表面性质,如润湿性、细胞粘附性以及药物释放特性,这些特性对于优化材料在生物环境中的性能至关重要。 该论文提出了一种新型的纳米材料表面改性策略,通过ATRP和ROP的结合,实现了在n-HAP表面构建高密度的生物可降解和生物相容性聚合物分子刷。这一成果不仅为纳米材料的生物医学应用提供了新的设计思路,也为开发高性能的生物医用材料开辟了新的途径。
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