两性离子二氧化硅接枝玻璃基新型防污涂料

两性离子二氧化硅接枝玻璃基新型防污涂料

        用于表面功能化的两性离子二氧化硅涂层由于其制备简单快速、可用性高和有效的防污性能而非常突出。在这项工作中，两种两性离子磺基甜菜碱硅烷涂层，即单-SBSi和三-SBSi，沉积在玻璃表面上，并分别使用人类癌症细胞和海水测试生物材料和生物膜的防污。所用的两性离子前体单SBSi和三SBSi因可水解硅烷基团的数量而不同：单SBSi含有一个三甲氧基硅烷基团，而三SBSi含有其中三个功能。首先，X射线光电子能谱表明两性离子涂层成功地接枝到玻璃表面上。使用原子力显微镜进行表征显示了两种涂层的不同形态和粗糙度。接枝两性离子涂层后，玻璃表面变得比裸玻璃基底更亲水。通过人体癌症细胞吸附评价了两种涂料的防污性能。有趣的是，与单SBSi涂层和未改性的对照表面相比，tris-SBSi涂层显示出显著更低的细胞吸附水平。海水中生物膜的形成也有同样的趋势。最后，评估了单SBSi和三SBSi涂层对斑马鱼胚胎的毒性，表明这两种涂层具有良好的生物相容性。我们的研究结果表明两性离子涂料具有令人感兴趣的防污性能。所用前体的化学成分对形成的涂层的防污性能有影响：与单SBSi基涂层相比，三SBSi基两性离子二氧化硅涂层显示出改进的防污性能。此外，由于接枝功能的数量更高，三硅烷化前体的使用应导致形成更具抗性和坚固的涂层。出于所有这些原因，我们预计tris-SBSi涂层将为生物环境和植入物的防污应用开辟新的前景。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.langmuir.3c02932