液体-固体大分子静电作用构筑自适应粘附的水凝胶生物传感器

作     者：周丹青 

作者单位：华东师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：余家会;张利东

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 

主      题：液体-固体大分子静电作用 自适应粘附 水凝胶生物传感器 

摘      要：目的:水凝胶以其高弹性和刺激响应性能,在生物传感领域得到广泛的应用。传统的生物电子传感器通常与天然皮肤表面不符合,容易受到运动干扰,由于尺寸不兼容,附着力不足,依从性不佳,这大大限制了水凝胶生物传感器的应用。因此,开发一种可实现不同界面自适应粘附的有效策略,在拓宽水凝胶在传感器领域的发展具有重要意义,我们将关注点聚焦于界面间。方法:本论文论述了通过液-固大分子静电相互作用,水凝胶传感器在不同表面的自适应粘附,以解决上述挑战。该方案是液-固大分子的体系通过静电作用结合,形成水凝胶传感器。界面间的相互作用使水凝胶传感器具有自适应粘附的特点。结果:论文通过液-固大分子协同体系制备了水凝胶传感器,并对其构筑、机械性能、导电性能及生物相容性等进行了研究,取得如下创新成果:1、原位获得了在不同表面可自适应粘附的水凝胶传感器,在分子水平上实现水凝胶网络与键合表面的自适应粘附,克服可以克服微米级甚至更大的缝隙,如微米级的皱纹和孔隙;2、水凝胶传感器能够很好得承受运动过程中可逆的变形,并产生有规律的电信号;3、发现基于海藻酸多巴胺衍生物的水凝胶可通过p H调节有效得调控水凝胶在界面的粘附/解粘附,对水凝胶进行轻易的擦除。结论:我们已经证明了该水凝胶在各种表面上显示出良好的生物传感能力。因此,我们希望液-固大分子协同原位形成的水凝胶传感器用于生理信号监测开辟一条更可行的途径。