一种纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111087736A(43)申请公布日2020.05.01(21)申请号201911362294.1C08F120/54(2006.01)(22)申请日2019.12.26C08F2/46(2006.01)G01N21/65(2006.01)(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人蒲洪彬徐逸文马骥孙大文韦庆益(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人雷月华(51)Int.Cl.C08L33/24(2006.01)C08K9/04(2006.01)C08K3/08(2006.01)C08J3/075(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶及其制备方法与应用。制备方法为：S1将NIPAm分散于水中；S2合成兼具弱扩散性和一定温敏性、形态介于凝胶状和薄膜状之间的水凝胶材料；S3合成纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶材料。本发明制得的水凝胶材料具有保留复杂生物化学物质空间信息的能力，同时具有一定程度的热敏收缩性，能够实现分析物的集聚。同时，由于其LSCT为32℃的特性，特别适用于微生物分泌物的原位检测。因此，本发明中的纳米复合PNIPAm水凝胶材料制备方法过程简便，合成的材料具有普遍适用性。CN111087736ACN111087736A权利要求书1/1页1.一种纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1将N-异丙基丙烯酰胺均匀分散在水中，配制成质量浓度为55～75％的NIPAM分散液；S2根据NIPAM分散液的高度H＝(0.16(T-30))/(100S-4)+0.2以及水凝胶应用温度T和水凝胶理想体积收缩率S，计算得到NIPAM分散液的高度H；S3将高度为H的NIPAM分散液在大气压介质阻挡放电条件下反应25～35s，水洗，得到PNIPAm水凝胶；S4将PNIPAm水凝胶浸泡在金溶胶中，震荡条件下自组装20min以上，水洗，得到纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶。2.根据权利要求1所述一种纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶的制备方法，其特征在于，S3所述大气压介质阻挡放电条件为：气流为氩气、氧气、二氧化碳和氮气中的至少一种，输出电压为70～90kV，电流为1.5～2A。3.根据权利要求1所述一种纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶的制备方法，其特征在于，S2所述NIPAM分散液的高度H≤1mm；水凝胶应用温度T指纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶实际应用温度，所述温度T为32～40℃；所述水凝胶理想体积收缩率S为5～50％。4.根据权利要求1所述一种纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶的制备方法，其特征在于，S4所述金溶胶的浓度为0.05～0.1mg/mL，溶剂为水；所述金溶胶为纳米金溶胶，其中的金纳米粒子为PEG功能化的金纳米粒子。5.根据权利要求1或2或3或4所述一种纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶的制备方法，其特征在于，S1所述分散的方式为超声分散，超声的频率≥40kHz；S2所述水凝胶理想体积收缩率S＝1-收缩后体积/室温下体积×100％，所述收缩后的体积指温度T下的体积；S2所述NIPAM分散液的高度H为0.22～0.52mm；S3和S4所述水洗时间均至少3天；S4所述自组装的时间为20～30min。6.权利要求1～5任一项所述方法制得的一种纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶。7.权利要求6所述一种纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶的应用。8.权利要求6所述一种纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶在原位无损检测生物被膜中的应用，其特征在于，包括以下步骤：S1将纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶灭菌后，接种菌悬液，静置培养，得到在纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶中原位生长的生物膜；S2使用拉曼光谱仪检测S1中生物膜成分，得到生物膜的拉曼光谱信息。9.根据权利要求8所述一种纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶在原位无损检测生物被膜中的应用，其特征在于，S1所述纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶的尺寸为10×10×Hmm3，所述H≤1mm；所述菌悬液由处于生长对数期的菌悬液稀释100倍得到，接种量为2.5～10μl；S1所述菌悬液中的菌为适合培养生物膜的菌类。10.根据权利要求8或9所述一种纳米颗粒复合PNIPAm水凝胶在原位无损检测生物被膜中的应用，其特征在于，S1所述菌悬液中的菌为食源性病原菌和铜绿假单胞菌中的至少一种；S1所述灭菌方法为：于紫外灯下灭菌16～24h；S2所述检测的条件为：20倍物镜，激发光源的波长为785nm，最大功率为4.24kW/cm2，采集时间为1