利用光響應釕配合物的動態(tài)配位鍵調控表面功能

黃云帥, 楊 霓, 吳澤宏, 吳 思

(中國科學技術大學, 中國科學院軟物質化學重點實驗室,合肥微尺度物質科學國家研究中心, 高分子科學與工程系, 合肥 230026)

表面性質的調控在自清潔表面、 流控及控制蛋白質吸附等方面具有重要作用[1～5], 可以通過光、 熱、 電場、 二氧化碳、 葡萄糖和酸堿度(pH)等外部刺激進行表面改性[6～12]. 在這些外部刺激中, 光具有較高的時間、 空間分辨率和可遠程控制等特性, 許多光解反應和光偶聯(lián)反應被應用于表面控制[13～18]. 但大多數(shù)光反應產生的是不可逆的碳碳鍵或者碳氧鍵, 基于這些光反應構筑的表面是靜態(tài)且不可逆的. 目前, 利用偶氮苯[19～24]、 螺吡喃[25～27]、 二噻吩乙烯[28]和合成的分子梭[29]等作為光開關, 已經(jīng)實現(xiàn)了一些表面的可逆修飾. 但這些分子開關通過紫外光和可見光的切換, 僅能在2種異構體之間進行相互轉換, 導致被修飾的表面也只可以在2種狀態(tài)下進行切換. 雖然利用二硫鍵的交換反應[16]、 加成-斷裂鏈轉移反應[30]及巰基-二硫鍵的交換反應[17]等實現(xiàn)了多種狀態(tài)表面的可逆構筑, 但這些光反應都需要紫外光進行觸發(fā), 限制了其在材料中的應用(由于紫外光很容易破壞生物材料, 縮短有機材料或聚合物材料的壽命, 而且不能有效地深入滲透組織, 在體內缺乏空間分辨率[31]). 與紫外光相比, 紅光和近紅外光可以有效地實現(xiàn)深層組織穿透, 并且對生物材料造成的損傷較小. 因此, 迫切需要尋找利用可見光或者近紅外光調控表面……