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 近日，山東大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院特種功能聚集體材料教育部重點實驗室朱慶增教授課題組在光響應(yīng)聚硅氧烷材料領(lǐng)域取得了重要研究進(jìn)展和技術(shù)成果。

課題組設(shè)計合成了一系列具有光響應(yīng)性能的硅烷，進(jìn)一步制備了具有光響應(yīng)性的聚硅氧烷功能材料，實現(xiàn)了對目標(biāo)分子的精準(zhǔn)控制釋放和蛋白質(zhì)分子的表面微圖案化，該系列材料和技術(shù)方法在生物芯片和組織工程等領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用價值。

朱慶增教授團(tuán)隊設(shè)計合成了一系列光響應(yīng)性橋聯(lián)硅烷，制備了新型光調(diào)電荷變換的有機(jī)硅功能材料，用于構(gòu)筑蛋白質(zhì)微圖案。在光照下，有機(jī)硅材料表面會發(fā)生電荷性質(zhì)的變化，從而實現(xiàn)了光控蛋白質(zhì)的固定與釋放，精確形成蛋白質(zhì)微圖案。通過時空調(diào)節(jié)照射參數(shù)，蛋白質(zhì)的濃度、位置和微圖案的形狀大小被精準(zhǔn)控制，該光調(diào)電荷變換的材料被首次應(yīng)用于蛋白質(zhì)微圖案化，在生物芯片、細(xì)胞固載、抗菌涂層等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中有重要應(yīng)用前景。

有機(jī)硅材料是生物分子的優(yōu)良載體，團(tuán)隊還研發(fā)了一種可精確控制目標(biāo)分子釋放行為的光響應(yīng)性可控釋放體系，通過簡單便捷的光刺激方法和溫和的靜電相互作用，實現(xiàn)目標(biāo)分子的精確可控釋放。

該體系以設(shè)計合成的具有光觸發(fā)電荷反轉(zhuǎn)性能的橋聯(lián)聚倍半硅氧烷納米粒子為載體，通過調(diào)整光照射強(qiáng)度、照射時間和On/Off模式，對目標(biāo)分子的釋放位置、釋放時間，尤其是釋放量，可實現(xiàn)多維度的精確調(diào)控。該類材料和技術(shù)方法可用于食品添加劑、染料、化妝品、農(nóng)藥、紫外線吸收劑和藥物等目標(biāo)分子的運(yùn)輸和釋放。