熒光水凝膠同時(shí)具有傳統(tǒng)水凝膠和熒光材料的優(yōu)良特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于藥物釋放、生物傳感器、組織工程等領(lǐng)域。螺吡喃是一類對(duì)UV/Vis可逆光響應(yīng)的熒光染料,能夠在開(kāi)環(huán)體部花青素（MC）和閉環(huán)體螺吡喃（SP）之間發(fā)生可逆光異構(gòu)化反應(yīng)。螺吡喃兩種光異構(gòu)體MC與SP在物理化學(xué)性質(zhì)如極性、熒光特性等方面存在較大的差異。聚N-異丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）具有良好的生物相容性,和一定的溫度響應(yīng)性。基于螺吡喃獨(dú)特的光致變色性和PNIPAAm的溫度響應(yīng)性,本論文合成了含雙鍵螺吡喃SPMA單體和水溶性螺吡喃衍生物α-CD-SP-DA,并以PNIPAAm為水凝膠主體材料,通過(guò)藍(lán)光交聯(lián)和自由基聚合兩種方法制備了一系列光響應(yīng)型熒光水凝膠。系統(tǒng)考察了水凝膠的光致變色性、光控?zé)晒庑�、抗疲勞性等。本論文的主要研究�(jī)?nèi)容如下:第一章概述了刺激響應(yīng)型水凝膠和熒光水凝膠的研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀,重點(diǎn)闡述了光響應(yīng)、溫度響應(yīng)型水凝膠和熒光水凝膠的制備及在生物醫(yī)用領(lǐng)域中的應(yīng)用。第二章合成了 SPMA單體,與N-異丙基丙烯酰胺在水與二惡烷混合溶劑中,通過(guò)藍(lán)光交聯(lián)制備了光響應(yīng)熒光水凝膠。系統(tǒng)考察了螺吡喃單體與金屬離子的相互作用,以及水凝膠的... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１．水凝膠在各領(lǐng)域中的應(yīng)用??近年來(lái)，基于水凝膠體系的生物傳感器的研究熱度日益增加，已被用來(lái)檢測(cè)??－

膠表面整體疏水性增強(qiáng)，細(xì)胞在凝膠表面黏附。此外，丙烯酰胺和二氨基三嗪之??間的強(qiáng)氫鍵作用使得水凝膠具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度，二氨基三嗪可以通過(guò)氫鍵靶向??結(jié)合ＤＮＡ，用于基因傳遞（圖１－２?（Ｃ））。除了發(fā)生光環(huán)化異構(gòu)化反應(yīng)，另有一??些分子可以發(fā)生光順?lè)串悩?gòu)化反應(yīng)，如偶氮苯和二苯基乙烯。如圖１－２?（Ｂ）所示，??偶氮苯是一類芳香化合物，其兩個(gè)苯基通過(guò)偶氮鍵相連。在紫外光輻射下，偶氮??苯由順式結(jié)構(gòu)Ｃ／５■型轉(zhuǎn)化為反式結(jié)構(gòu)７ｈｗｗ型，其中Ｔｒａｍ■型一型可通過(guò)可見(jiàn)??光照射或者加熱完成。Ｃｋ型是偶氮苯的亞穩(wěn)態(tài)構(gòu)型，與熱力學(xué)穩(wěn)定的Ｔｍ／ｗ型??相比，其極性和空間位阻較大［６４］。偶氮苯修飾的水凝膠，不僅可以通過(guò)光調(diào)控??自身的親疏水性，還可以調(diào)節(jié)偶氮苯與其他分子的相互作用。例如，Ｔａｋａｓｈｉｍａ??等人［６５］通過(guò)自由基聚合反應(yīng)，在聚丙烯酰胺高分子鏈側(cè)鏈上分別引入偶氮苯和??Ｐ－ＣＤ。由于ｒｒａ？５－型偶氮苯和ｆＣＤ的結(jié)合常數(shù)比Ｏｓ－型偶氮苯與片ＣＤ．的結(jié)合??常數(shù)要大

、八?ＭＭＭｉｌａＨ?、一１?１??圖１－２．光異構(gòu)化反應(yīng)的原理（Ａ）螺吡喃（Ｂ）偶氮苯（Ｃ）光響應(yīng)水凝膠調(diào)節(jié)細(xì)胞脫附與黏??附（Ｄ）偶氮苯自組裝凝膠化過(guò)程??能發(fā)生光二聚反應(yīng)的分子有蒽［７０］、香豆素［７１］、胸腺嘧啶［７２］和二苯基戊二??烯酮［７３］等。在一定波長(zhǎng)光照下，它們可發(fā)生二聚反應(yīng)作為交聯(lián)點(diǎn)，進(jìn)而形成水??凝膠；也可以在一定波長(zhǎng)光照下，它們發(fā)生二聚體分解作用，導(dǎo)致水凝膠降解。??通過(guò)光二聚反應(yīng)形成水凝膠，不僅可以避免使用有毒的催化劑，還可以實(shí)時(shí)可逆??地調(diào)控水凝膠的凝膠化時(shí)間和機(jī)械強(qiáng)度。利用上述光敏分子和生物相容性好的高??分子，發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成的光響應(yīng)水凝膠，在自修復(fù)、光控藥物釋放等領(lǐng)域都有??良好的應(yīng)用前景。例如，Ｔｒｕｏｎｇ等人［７４］在聚乙二醇（ＰＥＧ）高分子鏈上引入蒽，??并結(jié)合明膠，在對(duì)生物體無(wú)害的可見(jiàn)光下作用下，發(fā)生光二聚反應(yīng)而得到水凝膠。??實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在低強(qiáng)度的可見(jiàn)光（４００－５００?ｎｍ）的輻射下，可以快速引發(fā)蒽的光??二聚反應(yīng)


本文編號(hào)：2995201