Synthèse de la poly (<em&gt; N</em&gt; -isopropylacrylamide) Janus Microhydrogels pour Anisotropic Thermo-réactivité et organophile / Hydrophile Loading Capability

Kyoung Duck Seo; Andrew Choi; Junsang Doh; Dong Sung Kim

doi:10.3791/52813

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Article de méthode

Synthèse de la poly (

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DOI :

10.3791/52813

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27 février 2016

Kyoung Duck Seo¹ , Andrew Choi¹ , Junsang Doh¹^,² , Dong Sung Kim¹

¹Department of Mechanical Engineering, Pohang University of Science and Technology (POSTECH), ²School of Interdisciplinary Bioscience and Bioengineering (I-Bio), Pohang University of Science and Technology (POSTECH)

Dans cet article

Résumé

Nous présentons un protocole pour synthétiser des microhydrogels Janus composés entièrement du même matériau de base, le poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm), avec une structure clairement compartimentisée basée sur la séparation de phase d’une solution de monomère NIPAAm sursaturée. Les microhydrogels Janus synthétisés présentent des propriétés uniques telles que la thermoréactivité anisotrope et la capacité de charge organophile/hydrophile.

Résumé

Les microparticules Janus sont des particules compartimentées avec des structures moléculaires et/ou des fonctionnalités différentes sur chacun de leurs deux côtés. En raison de cette propriété unique, les microparticules Janus ont été reconnues comme une nouvelle classe de matériaux, attirant ainsi beaucoup d’attention de divers domaines de recherche. La polyvalence de ces microparticules a été illustrée par leur utilisation en tant qu’éléments constitutifs pour l’auto-assemblage, actionneurs réactifs électriquement, émulsifiants pour la peinture et les cosmétiques, et supports pour l’administration de médicaments. Cette étude présente un protocole détaillé qui décrit explicitement une méthode synthétique pour concevoir de nouveaux microhydrogels Janus composés d’un seul matériau de base, le poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm). Les microgouttelettes Janus sont d’abord générées via un dispositif microfluidique à focalisation hydrodynamique (HFMD) basé sur la séparation d’une solution aqueuse sursaturée de monomères NIPAAm, puis polymérisées par exposition à l’irradiation UV. Les microhydrogels Janus qui en ont résulté se sont avérés être entièrement composés du même matériau de base, présenter une morphologie compartimentée facilement identifiable et présenter une thermoréactivité anisotrope et une capacité de charge organophile/hydrophile. Nous pensons que la méthode proposée introduit une nouvelle plateforme d’hydrogel avec le potentiel de synthèse avancée de microhydrogels Janus multifonctionnels.

Introduction

Les hydrogels sont un réseau de chaînes de polymères hydrophiles. ¹ Un nombre croissant de recherches dans le domaine des hydrogels a favorisé des avancées significatives et révélé leur similitude avec les tissus biologiques ; Les propriétés des hydrogels permettent d’absorber de grandes quantités d’eau tout en conservant leur structure. Les hydrogels sensibles à l’environnement ont également été étudiés de manière approfondie en raison de leur capacité à gonfler ou à rétrécir de manière réversible en réponse à des stimuli externes. ² Plusieurs déclencheurs, y compris la ^{température3-5} le pH, ^6,7 la lumière^{, 8,9} l....