ПМКЦ полимер
Поли(тетрагидропиран-2-ил N-(2-метакрилоксиэтил)карбамат)-b-(метил 4-(3-метакрилоилоксипропокси)циннамат) ( ПМКЦ ) — синтетический полимер с термически активными группами, который при нагревании разлагается и выделяет первичные амины. , обеспечивая основу для модификации поверхности. Структура PMCC основана на основной цепи PMMA с различными функциональными группами на боковой цепи. Он растворим в циклогексаноне или хлороформе и использовался для создания реплик костной ткани и для изучения иммобилизации белков в биологических науках. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
Структура и синтез
[ редактировать ]ПМКЦ представляет собой циннамата и карбамата сополимер , синтезированный смесью мономеров метакрилата, мономера циннамата («А», метил 4-(3-метакрилоилоксипропокси)циннамата ) и мономера карбамата («Б», тетрагидропиран-2-ил N-( 2-метакрилоксиэтил)карбамат ). Полимеризацию двух синтезированных мономеров проводят радикальной полимеризацией с использованием азобисизобутрилнитрила (АБИН) в тетрагидропиране (ТГП) при температуре 60 °С.
Химические свойства
[ редактировать ]Пиролиз
[ редактировать ]PMCC имеет две различные температуры разложения/снятия защиты (T d ). Один начинается при температуре около 150 °C и составляет 80% потери массы, а второй начинается при температуре около 210 °C, что составляет последние 20%. При температуре разложения 150-180 °С карбаматный мономер «В» ПМКЦ имеет тенденцию разлагаться до диоксида углерода, 3,4-дигидро-2Н-пирана и полимера с первичными аминогруппами.
Приложения
[ редактировать ]PMCC используется в основном в качестве функционального слоя для прививки химических веществ на подложки при создании наноразмерного химического рисунка вместе с термохимической нанолитографией (tc-SPL), которая включает использование нагретого наноразмерного наконечника для термического снятия защиты аминогрупп на поверхности полимера PMCC. Сообщается, что разрешение формирования рисунка с помощью tc-SPL на PMCC составляет менее 10 нм, с глубиной менее 2 нм и со скоростью до миллиметров в секунду. [ 3 ] [ 4 ] После снятия защиты с PMCC химическая функция рисунка достигается за счет прикрепления различных нанообъектов к открытым аминогруппам. [ 5 ]
Лю и др. продемонстрировали способность создавать сложные структуры с различной функциональностью с помощью технологий PMCC и tc-SPL, включая электростатическую иммобилизацию отрицательно заряженных сульфированных ферментов на положительно заряженных аминных структурах. [ 6 ] Эти возможности имеют важное значение для нанобиотехнологий, поскольку их можно использовать для разработки белковых чипов и в исследованиях производства наноэлектроники.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ван, Дебин; Кодали, Вамси К.; Андервуд II, Уильям Д.; Ярвхольм, Йонас Э.; Окада, Такаши; Джонс, Саймон С.; Руми, Мариакристина; Дай, Жентинг; Кинг, Уильям П.; Мардер, Сет Р.; Кертис, Дженнифер Э.; Риедо, Элиза (3 декабря 2009 г.). «Нанолитография: термохимическая нанолитография многофункциональных наношаблонов для сборки нанообъектов (Adv. Funct. Mater. 23/2009)» . Передовые функциональные материалы . 19 (23). дои : 10.1002/adfm.200990104 . ISSN 1616-301X .
- ^ Занут, Алессандра; Ли, Руи; Дэн, Ру; Лю, Сянъюй; Рейхон, Мартин; Чен, Вэйцян; Век, Маркус; де Пеппо, Джузеппе Мария; Риедо, Элиза (13 января 2023 г.). «Полимерное полотно с жесткостью костного матрикса для изучения и контроля реакции мезенхимальных стволовых клеток» . Передовые материалы по здравоохранению . 12 (10): e2201503. дои : 10.1002/adhm.202201503 . ISSN 2192-2640 . ПМИД 36565136 .
- ^ Jump up to: а б Лю, Сянъюй; Занут, Алессандра; Сладкова-Фор, Мартина; Се, Лиюань; Век, Маркус; Чжэн, Сяоруй; Риедо, Элиза; де Пеппо, Джузеппе Мария (май 2021 г.). «Эффективная по затратам и времени литография многоразовых реплик костной ткани размером в миллиметр с размером элементов менее 15 нм на биосовместимом полимере» . Передовые функциональные материалы . 31 (19). дои : 10.1002/adfm.202008662 . ISSN 1616-301X .
- ^ Альбисетти, Э; Кэрролл, КМ; Лу, Х; Кертис, Дж. Э.; Петти, Д; Бертакко, Р; Риедо, Э (27 июня 2016 г.). «Термохимическая сканирующая зондовая литография белковых градиентов на наноуровне» . Нанотехнологии . 27 (31): 315302. Бибкод : 2016Nanot..27E5302A . дои : 10.1088/0957-4484/27/31/315302 . hdl : 11311/1004178 . ISSN 0957-4484 . ПМИД 27344982 .
- ^ Кэрролл, Кейт М.; Джордано, Энтони Дж.; Ван, Дебин; Кодали, Вамси К.; Скримджер, Ян; Кинг, Уильям П.; Мардер, Сет Р.; Риедо, Элиза; Кертис, Дженнифер Э. (25 июня 2013 г.). «Изготовление наномасштабных химических градиентов с помощью термохимической нанолитографии» . Ленгмюр . 29 (27): 8675–8682. дои : 10.1021/la400996w . ISSN 0743-7463 . ПМИД 23751047 .
- ^ Лю, Сянъюй; Кумар, Мохит; Кало, Анналиса; Альбизетти, Эдоардо; Чжэн, Сяоруй; Мэннинг, Кайли Б.; Элаква, Элизабет; Век, Маркус; Улин, Рейн В.; Риедо, Элиза (14 октября 2019 г.). «Создание рисунка карманов с разрешением менее 10 нм для иммобилизации ферментов с независимой плотностью и квази-3D-контролем топографии» . Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 11 (44): 41780–41790. дои : 10.1021/acsami.9b11844 . ISSN 1944-8244 . ПМИД 31609566 .