使用双水相系统三维打印杂乱的结构现已引起了生物医药范畴的广泛重视。但是,当时的三维打印手法更多是依托比如交联、聚合等后处理技能完成的,因而导致打印的结构丧失了液体特性。经过不同物质间的静电效果力完成水-水界面自拼装能很好的处理这一问题,但其打印的三维结构功用化单一,极大约束了其在实践使用中的开展。
近期,香港城市大学柴愚教授团队提出了一种构建双水相系统三维结构的新策略。经过组成β-环糊精润饰的金纳米粒子(βCD-AuNPs)和带正电荷的偶氮苯基离子液体(Azo-IL)并别离涣散于葡聚糖和聚乙二醇水溶液中,制备出具有光呼应的水-水界面。
具有光呼应的βCD-AuNPs界面自拼装不只供给了三维打印构型的结构完整性,还能操控双水相间的物质分散。以染料作为追寻分子,跟着纳米粒子与Azo-IL在界面自拼装,其分散进程逐步被约束。当施加UV光照后,染料再次向聚乙二醇相分散,一起打印的构型也随之被损坏。此为“单把锁”。
受生物系统特异性和非特异性效果的启示,经过引进羧酸根润饰的二氧化硅纳米粒子,双水相系统水-水界面完成了主客体效果和静电效果的两层自拼装。UV光使界面金粒子脱离导致渗透性变差,而对构型结构无影响。再参加酸损坏二氧化硅纳米粒子和Azo-IL的静电效果,导致构型的结构和渗透性均被损坏。此为“两把锁”:一把锁结构,一把锁渗透性,两者互不干涉。
图3. 使用特异性和非特异性效果完成双水相系统打印构型的结构和渗透性“两把锁”。
相关作业以“Reconfigurable Aqueous 3D Printing with Adaptive Dual Locks”为题宣布在Science Advances上。香港城市大学博士生付昱晨为该论文的榜首作者,香港城市大学柴愚教授为通讯作者。该作业得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金、四川省自然科学基金和香港研讨赞助局的支撑。
通讯作者 柴愚:香港城市大学物理系教授,博士生导师。2016年于加拿大滑铁卢大学取得博士学位,2016-2019年以及2019-2020年别离于美国加州大学伯克利分校、美国劳伦斯伯克利国家实验室从事博士后研讨,2020年入职香港城市大学理学院物理系。课题组长时间重视软物质在表界面的特别性质及行为并探究其在柔性器材等方面的潜在使用,并终年接收具有化学、物理、资料、电子工程、机械工程、等布景的硕士、博士。欢迎经过邮箱(联络沟通。课题组主页