胡飛，朱良宇，王雨晨，何康，ATIF Muhammad，王延梅

（中國科學技術大學化學與材料科學學院，合肥230026）

纖維蛋白是肝細胞在肝臟合成的一種高度豐富的血漿糖蛋白，它在凝血、血小板活化、炎癥反應和白細胞結合中起著重要作用。纖維蛋白的等電點約為5.8，重均分子量約為3.4×105[1,2]，結構為棒狀（47 nm×5 nm×5 nm）[3,4]。它是一種黏附性極強的蛋白，很容易在硅、金等材料表面發(fā)生吸附[5]。目前，纖維蛋白在材料表面的吸附主要有兩種機理，即隨機吸附機理和側向吸附機理[6,7]。值得注意的是，纖維蛋白分子上存在不均勻電荷分布，它的末端側臂在pH為3～10時帶正電荷。因此，當環(huán)境的pH高于纖維蛋白等電點時，它的末端側臂與帶負電荷的硅、金等材料的表面會產(chǎn)生強烈的吸附，從而出現(xiàn)蛋白質在等電點上發(fā)生“wrong side”吸附的現(xiàn)象[8,9]。纖維蛋白單分子層在基底或各種合成材料上的吸附會誘導血小板黏附，從而影響材料表面的功能[10]，通過在材料表面接枝具有刺激響應功能的二元混合聚合物刷可以實現(xiàn)對纖維蛋白的選擇性吸附和釋放行為。

具有刺激響應功能的二元混合聚合物刷通常是由兩種不同功能的聚合物在材料表面形成的聚合物刷，其中一種聚合物具有抗蛋白質吸附的功能，另一種具有刺激響應功能[11,12]。聚丙烯酸（PAA）是常見的刺激響應性聚合物，當PAA接枝到材料表面形成聚合物刷后，PAA鏈的構象會受溶液中pH和離子強度（I）的影響。當環(huán)境pH大于PAA的酸度系數(shù)時，羧基會發(fā)生解離，PAA鏈帶負電，在水溶液中呈伸展狀態(tài)。在保持環(huán)境pH不變的條件下增大離子強度，靜電屏蔽效應會導致PAA鏈的塌縮。因此，將PAA和具有抗蛋白質吸附功能的聚合物接枝到基底表面形成的混合聚合物刷，在研究蛋白質的吸附-脫附行為中有著極其重要的作用。Bratek-Skicki等[13]制備了由PAA和具有抗蛋白質吸附功能的聚乙二醇（PEO）組成的混合聚合物刷，研究表明纖維蛋白可分別在pH = 9、I= 10?3mol/L（I為離子強度）和pH = 9、I= 10?2mol/L的條件下產(chǎn)生吸附，在pH =9、I=0.15 mol/L的條件下能夠脫附，而且纖維蛋白的吸附量隨PEO分子量的增大而減少。PEO是一種通用的親水性抗污聚合物[14-16]，在材料表面涂覆上PEO可以一定程度地阻抗纖維蛋白的吸附[17]，并且PEO的分子量越大，PEO鏈變形能力越強，對纖維蛋白的阻抗能力越強[18]。然而，PEO在生物體內(nèi)長期使用時會發(fā)生氧化降解[19,20]。聚（2-烷基-2-噁唑啉）（PAOx）是一類應用廣泛的類肽聚合物，可通過2-噁唑啉單體的活性陽離子開環(huán)聚合（CROP）合成，得到的聚合物具有分子量可控、分子量分布窄的特點，同時聚合物的末端或側鏈易于功能化[21,22]。相對于PEO，PAOx具有更良好的親水性、生物相容性和在氧化性介質中的高度穩(wěn)定性[23-25]，因此這類聚合物在抗污領域受到了廣泛關注。Pan等[26,27]采用聚多巴胺（PDA）作為黏結劑，通過末端氨基化聚（2-甲基-2-噁唑啉）（PMOXA-NH2）和末端巰基化PAA（PAA-SH）在各種基材（包括玻璃、硅和金）上的順序接枝，制備了PMOXA/PAA混合聚合物刷。通過控制PAA的聚合度和接枝密度，改變?nèi)芤旱膒H和I，實現(xiàn)了對牛血清蛋白和溶菌酶87%以上的脫附率。

本文研究了纖維蛋白在PMOXA/PAA混合聚合物刷上的吸附-脫附行為。首先合成聚合度分別為20、40和60的PMOXA-NH2和聚合度為90的PAA-SH，以PDA為黏結劑在硅片等基底上制備了一系列的均聚物刷和混合聚合物刷，通過X-射線光電子能譜（XPS）、可變角光譜橢偏儀（VASE）對其進行了表征，并利用水接觸角（WCA）研究了聚合物刷表面的親/疏水性。然后，選取pH=9、I= 0.01 mol/L作為纖維蛋白吸附條件，pH=9、I=0.15 mol/L為脫附條件，用熒光顯微鏡和表面等離子體共振（SPR）分別定性和定量地研究了混合聚合物刷對纖維蛋白的吸附-脫附行為。本工作擴大了刺激響應性涂層的生物應用范圍，在生物傳感器的設計、藥物輸送、蛋白質吸附-脫附等生物應用中具有廣闊的發(fā)展前景。

1 實驗部分

1.1 原料和試劑

丙烯酸（AA）、二甲基甲酰胺（DMF）：分析純，國藥集團化學試劑有限公司，通過減壓蒸餾提純；2-甲基-2-噁唑啉（MOXA）：分析純，Sigma-Aldrich化學品有限公司，用氫化鈣干燥后蒸餾提純；偶氮二異丁腈（AIBN）：分析純，天津光復精細化工研究所，通過乙醇重結晶提純；鹽酸多巴胺、三氟甲磺酸甲酯（MeOTf）：分析純，Sigma-Aldrich化學品有限公司；水合肼、鄰苯二甲酰亞胺鉀：分析純，阿拉丁化學試劑（上海）有限公司；三（羥甲基）氨基甲烷（Tris）：工業(yè)純，國藥集團化學試劑有限公司；乙醇胺、乙腈、三氯甲烷、乙醚、十二烷基三硫代碳酸酯：分析純，國藥集團化學試劑有限公司；二甲基亞砜(DMSO)：分析純，生工生物有限公司；異硫氰酸熒光素（FITC）、纖維蛋白：生物試劑純度，Sigma-Aldrich化學品有限公司，纖維蛋白等電點約為5.8，Mr約為3.4×105；溶液的pH和I通過鹽酸（1 mol/L）、氫氧化鈉溶液（1 mol/L）和氯化鈉溶液調節(jié)；實驗用水為去離子水。

1.2 測試與表征

X-射線光電子能譜（XPS）儀：英國VG公司ESCALAB MK II型，激發(fā)源為Al（Kα）單色射線（能量1 486.6 eV），光電子的起始角為90°，光斑尺寸為500μm。

可變角光譜橢偏儀（VASE）：美國J.A.Woollam公司M-2000型，光譜范圍為370～1 000 nm，入射角為65°和75°，用Complete Easy 4.81軟件進行擬合，基于廣義柯西層模型得到涂層厚度，每組設置3個平行樣。

接觸角（CA）測量儀：美國KINO公司SL200KS型，測量硅片表面的靜態(tài)水接觸角所用水滴為去離子水，體積為2μL，樣品測量前在不同pH和I的溶液中浸泡0.5 h，并立即用氮氣干燥，每組設置3個平行樣。

光學顯微鏡：日本Olympus公司BX81型，配備鹵素燈、U-MNG2過濾器（λexit= 470～ 490 nm，λemit＞510 nm）和DP72攝像機。

表面等離子體共振儀：美國GE Healthcare公司BioScience T200型，實時研究蛋白質吸附和脫附行為，通過共振角的變化（ΔRU）來定量蛋白質的吸附量和脫附量。在SPR技術中，分子相互作用所引起的共振角變化能反映出結合在傳感芯片表面的物質質量的變化，ΔRU=10相當于1 cm2芯片表面上蛋白質的質量改變約1.0 ng。

1.3 聚合物的制備[26, 28]

以MeOTf為引發(fā)劑引發(fā)MOXA的陽離子開環(huán)聚合（引發(fā)劑和單體的物質的量之比分別為1∶23，1∶43，1∶65），加入鄰苯二甲酰亞胺鉀封端，再加入水合肼，制得PMOXA-NH2。通過核磁共振氫譜（1H-NMR）得到PMOXA 的聚合度分別為20、40和60（對應的數(shù)均分子量分別為1 731、3 431和5 131），理論鏈長[27]分別為7.24、14.49 nm和21.73 nm。

以AIBN為引發(fā)劑、十二烷基三硫代碳酸酯為鏈轉移劑、AA為單體（引發(fā)劑和單體的物質的量之比為1∶110），通過RAFT聚合合成PAA，再加入乙醇胺制得PAA-SH。通過1H-NMR得到PAA 的聚合度為90（對應的數(shù)均分子量為6 600），理論鏈長[27]為25.12 nm。

1.4 混合聚合物刷的制備

混合聚合物刷的制備過程如圖1所示。將基底（玻璃片、硅片和金片）相繼在丙酮、乙醇、水中超聲清洗20 min，氮氣吹干后浸入Piranha溶液（體積比為7∶3的濃硫酸和雙氧水混合物）于50°C下浸泡12 h，然后用乙醇和水沖洗，氮氣吹干。將清洗后的基底浸入多巴胺的tris-HCl溶液（2 mg/mL，pH =8.5）中，于室溫下振蕩一定時間（硅片和玻璃片為4 h，金片為3 h）后，用去離子水沖洗30 s，氮氣吹干。由于PMOXA-NH2的氨基和PAA-SH的羧基會發(fā)生反應，因此通過順序接枝的方法制備混合聚合物刷。先將涂有PDA的基底浸入PMOXA-NH2的tris-HCl溶液（3 mg/mL，pH =8.5）中，室溫下反應12 h，用去離子水沖洗30 s，氮氣吹干。再浸入PAA-SH的tris-HCl溶液（2 mg/mL，pH = 8.5）中于50°C反應24 h，用乙醇和去離子水沖洗1 min，氮氣吹干。將涂有PDA的基底在PMOXA-NH2的tris-HCl溶液（3 mg/mL， pH= 8.5）或PAA-SH的tris-HCl溶液（2 mg/mL，pH=8.5）中分別浸泡12 h和24 h，制備純PMOXA或PAA刷作為對照組。在PDA涂層表面制備的混合聚合物刷記為PMOXA（a）-PAA，在PDA涂層表面制備的純PMOXA或PAA刷記為PMOXA（a）或PAA，其中a表示聚合物PMOXA-NH2的聚合度。

圖1 PMOXA-PAA混合聚合物刷制備示意圖Fig.1 Schematic illustration for the preparation of PMOXA-PAA mixed polymer brushes

1.5 熒光標記纖維蛋白定性吸附-脫附實驗

1.5.1 熒光標記纖維蛋白（FITC-Fib）的制備[29,30]取10 mg纖維蛋白和1 mg FITC于離心管中，加入9.5 mL交聯(lián)液（0.046 mol/L NaHCO3、0.004 mol/L Na2CO3，pH =9）和0.5 mL DMSO，在黑暗中振蕩1 h溶解均勻，然后于4°C反應4 h，冷凍離心除去未結合的FITC，于?18°C冷凍保存。

1.5.2 FITC-Fib定性吸附-脫附實驗 將裸玻璃片和聚合物修飾后的玻璃片在室溫和黑暗條件下浸泡在FITCFib溶液（1.0 mg/mL，pH =9、I= 0.01 mol/L）中2 h，取出后用pH = 9、I=0.01 mol/L的溶液洗滌3次。隨后，將上述樣品在pH=9、I= 0.15 mol/L的溶液中浸泡1.5 h，取出后用相同溶液洗滌3次，氮氣干燥。通過Olympus BX81型光學顯微鏡拍攝熒光圖片，用Image J軟件測量熒光強度。每組設置3個平行樣。

1.6 SPR定量研究纖維蛋白吸附-脫附實驗

將聚合物修飾前后的金片安裝在SPR樣品架上，用pH = 9、I= 0.01 mol/L的溶液初始化2次。再用pH = 9、I=0.01 mol/L的溶液沖洗樣品800 s以獲得基線信號，將纖維蛋白溶液（0.1 mg/mL，pH=9、I=0.01 mol/L）通過金片表面900 s，使蛋白質在金片表面吸附。隨后通過3個連續(xù)步驟清洗：（1）用pH= 9、I=0.01 mol/L的溶液通過樣品表面600 s，除去表面吸附不牢固的蛋白質；（2）用pH=9、I=0.15 mol/L的溶液通過樣品表面600 s，進行蛋白質的脫附；（3）用pH = 9、I= 0.01 mol/L的溶液沖洗樣品表面600 s。

2 結果與討論

2.1 均聚物刷和混合聚合物刷的表征

通過XPS研究了修飾前后硅片表面的化學組成，結果如圖2和表1所示。裸硅片表面有很強的Si和O信號，并且由于樣品制備過程中不可避免存在污染，導致裸硅片表面也出現(xiàn)了微弱的C和N信號。裸硅片經(jīng)PDA修飾后，C和N的信號峰強度明顯增強，Si和O的信號峰強度明顯降低，N和O的摩爾分數(shù)比（χN/χO）增大，C1s峰主要包含C―N/C―O（286 eV）、C―C/C―H（284.8 eV）2個峰，同時包含微弱的C=O（288.05 eV）峰，該峰與PDA氧化重排的過程有關。當PMOXA涂覆到PDA涂層表面后，N信號進一步增強，χN/χO增大，C1s峰包含C―N/C―O（286 eV）、C―C/C―H（284.8 eV）和N―C=O（288.05 eV）3個峰。當PAA涂覆到PDA涂層表面后，166.4 eV處出現(xiàn)了明顯的S信號（圖2（a）），與此同時，C1s峰包含COOH（288.4 eV）峰，χN/χO相對于PDA涂層的有所減小。對于混合聚合物刷，均可以觀察到S信號，并且混合聚合物刷中的PMOXA聚合度越大，對應涂層的S含量越低，χN/χO越大，混合聚合物刷的C1s峰同時包含N―C=O峰和COOH峰，表明同時存在PMOXA和PAA。這些結果表明在PDA基底上成功制備了聚合物刷。

表1 硅片修飾前后表面元素的摩爾分數(shù)及聚合物刷的相應厚度、接枝密度和接枝鏈間距Table 1 Mole fraction of elements on the bare and modified silicon surfaces,and the corresponding thickness,grafting density and grafting chain spacing of the polymer brushes

圖2 （a）硅片經(jīng)修飾前后的XPS譜圖；（b,c,d, e）修飾硅片的C1s高分辨XPS譜圖Fig.2（a）XPS patterns of bare and modified silicon wafers;（b,c,d,e）High-resolution XPS spectra of C1s peaks of modified silicon wafers

表1 同時給出了涂層厚度（d）和相應涂層聚合物的接枝密度（σ）和鏈間距（l）。在室溫下振蕩4 h后，在硅片上得到了厚度為17.0 nm的致密PDA涂層。在PDA表面接枝PMOXA后，涂層的厚度隨PMOXA聚合度的增加而增加，PMOXA涂層的厚度為2.2～3.2 nm；接枝密度隨PMOXA聚合度的增加而減小，鏈間距隨PMOXA聚合度的增加而增加。在PDA的表面接枝PAA后，PAA涂層的厚度是3.7 nm。混合聚合物刷PMOXA（20）-PAA、PMOXA（40）-PAA和PMOXA（60）-PAA的厚度分別為4.5、3.7 nm和3.5 nm。結果表明，混合聚合物刷的厚度隨PMOXA聚合度的增大呈現(xiàn)降低趨勢。這里厚度降低趨勢是順序接枝導致的，第一步接枝的PMOXA涂層厚度越大，鏈長越長，產(chǎn)生的位阻效應則越大，從而使第二步PAA的涂覆量減少，涂層整體厚度降低。由XPS結果可知，混合聚合物刷中的PMOXA聚合度越大，對應涂層的S含量越低，χN/χO越大，與厚度結果一致。

2.2 涂層的親/疏水性

固定pH =9，聚合物修飾前后的硅片分別在I=0.01 mol/L和I=0.15 mol/L的溶液中浸泡之后的靜態(tài)水接觸角如圖3所示。裸硅片分別在I= 0.01 mol/L和I= 0.15 mol/L的溶液中浸泡后，接觸角均在6°～9°，表明裸硅片經(jīng)Piranha溶液清洗之后，親水性增強。表面涂覆PDA之后，分別在I=0.01 mol/L和I= 0.15 mol/L的溶液中浸泡后，接觸角分別增至39°和37°。當PMOXA接枝到PDA表面后，分別在I=0.01 mol/L和I=0.15 mol/L的溶液中浸泡后，接觸角均低于15°，表明PMOXA涂層具有良好的親水性。隨著PMOXA聚合度從20增加至60，接觸角從14°下降至6°，表明PMOXA的聚合度越大，涂層的親水性越強。當PAA接枝到PDA表面后，在I=0.01 mol/L的溶液中浸泡后，接觸角為52°；在I=0.15 mol/L的溶液中浸泡后，接觸角下降至27°。高離子強度下，靜電屏蔽效應會造成PAA鏈塌縮，同時高離子強度可能降低固液界面張力，促使PAA表面的接觸角降低[31]。對于PMOXA-PAA混合聚合物刷，在I=0.01 mol/L的溶液中浸泡后，隨著PMOXA的聚合度從20增加至60，接觸角從52°降低至41°；在I=0.15 mol/L的溶液中浸泡后，混合聚合物刷的接觸角均下降至20°以下，PMOXA（60）-PAA刷表面接觸角僅為13°。上述結果表明，當I=0.01 mol/L時，混合聚合物刷中PAA鏈處于伸展狀態(tài)，居于混合聚合物刷上層，使表面疏水性增加；當I=0.15 mol/L時，由于離子強度的增加使PAA鏈塌縮，此時PMOXA鏈居于混合聚合物刷上層，涂層表面親水性增強。因此通過環(huán)境條件的調控，可控制PMOXA-PAA混合聚合物刷的構象，從而達到調節(jié)涂層性能的目的。

圖3 裸硅片和修飾硅片的WCA值Fig.3 WCA values of bare and modified silicon wafers

2.3 纖維蛋白吸附-脫附行為

涂層親/疏水性研究結果表明，在pH=9、I=0.01 mol/L和pH 9、I=0.15 mol/L條件下，混合聚合物刷表面分別由PAA鏈和PMOXA鏈起主導作用，因此可將上述條件分別作為纖維蛋白在混合聚合物刷表面吸附和脫附的實驗條件。首先通過熒光顯微鏡定性研究了聚合物刷對纖維蛋白的吸附-脫附行為。固定pH=9，裸玻璃片和修飾玻璃片在I=0.01 mol/L和I= 0.15 mol/L條件下吸附FITC-Fib的熒光圖像和相對熒光強度分別如圖4、圖5所示（將pH=9、I=0.01 mol/L條件下，PAA修飾玻璃片吸附FITC-Fib的相對熒光強度設定為100%）。

圖4 裸玻璃片和修飾玻璃片吸附FITC-Fib的熒光圖像Fig.4 Fluorescence images of FITC-Fib adsorbed on bare glass and modified glass

圖5 樣品的相對熒光強度Fig.5 Relative fluorescence intensities of samples

在I=0.01 mol/L條件下，裸玻璃片表面的大量熒光表明裸玻璃片表面吸附了大量的纖維蛋白，并且在I= 0.15 mol/L條件下，熒光強度并無明顯改變。經(jīng)PDA修飾后，熒光強度降低，且在吸附和脫附條件下無明顯差異。接枝PMOXA后，在2種條件下熒光強度都非常低，表明PMOXA可以有效阻抗纖維蛋白的吸附，而且隨PMOXA聚合度增加，熒光強度降低，PMOXA(60)刷的熒光強度僅為0.1%。將PAA接枝到PDA表面后，在I=0.01 mol/L條件下，PAA涂層的熒光強度為100%，表明PAA涂層會大量吸附纖維蛋白。在I=0.15 mol/L條件下，熒光強度下降，脫附率為45%。對于PMOXA-PAA混合聚合物刷，在I= 0.01 mol/L條件下，都呈現(xiàn)了較強的熒光，而且隨著PMOXA聚合度的增大，熒光強度下降。表明混合聚合物刷依然對纖維蛋白保持了較高的吸附量，且隨著混合聚合物刷中PMOXA聚合度的增加，纖維蛋白吸附量呈現(xiàn)下降趨勢。在I=0.15 mol/L條件下，相對熒光強度下降，且PMOXA的聚合度越大，下降越明顯，表明纖維蛋白的脫附率越高，PMOXA(60)-PAA刷對纖維蛋白可達到90%以上的脫附率。

在選定條件下，為了進一步研究蛋白質在材料表面的吸附，采用SPR對纖維蛋白的吸附-脫附行為進行了實時研究。固定pH=9、I=0.01 mol/L，纖維蛋白在裸金片和不同聚合度PMOXA涂層金片表面上的吸附曲線如圖6所示。裸金片對纖維蛋白的吸附量是681.9 ng/cm2，而PMOXA刷對纖維蛋白的吸附量隨PMOXA聚合度的增加而下降，PMOXA（60）刷的吸附量降低至67.7 ng/cm2，相對裸金片，纖維蛋白的吸附量下降了90.1%。結果表明PMOXA刷能有效抑制纖維蛋白的吸附，并且抑制效果隨著PMOXA聚合度的增大而增強。根據(jù)圖3的結果可知，PMOXA的聚合度越大，涂層表面的親水性就越強，親水性的提高能明顯改善聚合物涂層的抗污能力。與此同時，PMOXA鏈長的增加會產(chǎn)生更多的空間位阻效應，能有效增強與蛋白質之間的體積排斥作用，從而提高涂層的抗污性能[32,33]。

圖6 纖維蛋白在裸金片和不同聚合度PMOXA涂層金片上吸附的SPR圖（pH = 9, I = 0.01 mol/L）Fig.6 SPR sensorgram of fibrinogen adsorption on bare and PMOXA-coated gold surface with different degrees of polymerization（pH = 9, I = 0.01 mol/L）

圖 7纖維蛋白在PMOXA（60）-PAA混合聚合物刷表面吸附-脫附的SPR圖Fig.7 SPR sensorgram of fibrinogen adsorption and desorption on PMOXA（60）-PAA mixed polymer brush surface

聚合物刷分別在pH=9、I=0.01 mol/L和pH 9、I=0.15 mol/L下對纖維蛋白的吸附-脫附SPR過程如圖7所 示，吸 附 量（Δmadsorption）和 脫 附 后 剩 余 量（Δmafterdesorption）以 及 脫 附 率[（Δmadsorption?Δmafterdesorption）/Δmadsorption×100%]結果如表2所示。裸金片的吸附量為681.9 ng/cm2，脫附率為17.7%。PDA修飾之后，吸附量增至780.7 ng/cm2，脫附率為1.3%。接枝上PAA之后，涂層對纖維蛋白的吸附量達到1 318.9 ng/cm2，脫附率為44.3%。當混合聚合物刷中PMOXA聚合度從20增大至60，對纖維蛋白的吸附量從1 238.8 ng/cm2降低至806.8 ng/cm2，但脫附率從66.6%提高至83.5%。

表2 根據(jù)SPR數(shù)據(jù)計算纖維蛋白吸附量、脫附后剩余量和脫附率Table 2 Mass of fibrinogen adsorption,remaining mass after desorption,and desorption rate based on SPR data

結合混合聚合物刷表面親/疏水性研究實驗和纖維蛋白的定性、定量研究實驗，推測混合聚合物刷對纖維蛋白吸附和脫附的可能機理如圖8所示。在pH=9、I=0.01 mol/L條件下，PAA鏈在水溶液中伸展并帶有負電荷，同時所有混合聚合物刷中PAA的鏈長（25.12 nm）都較PMOXA的鏈長長（聚合度20、40和60的PMOXA鏈長分別為7.24、14.49 nm和21.73 nm），因此，PAA鏈居于混合聚合物刷上層，在混合聚合物刷中起著主導作用，盡管此時環(huán)境pH高于纖維蛋白的等電點（約為5.8），纖維蛋白凈電荷為負電荷，但是由于其不均勻的電荷分布，使其帶有正電荷的末端側臂仍會與上層PAA鏈發(fā)生側向吸附[8,13]。從表1的結果可知，隨著混合聚合物刷中PMOXA的聚合度增加，PMOXA層的厚度增大，PAA接枝密度降低，因此纖維蛋白的吸附量隨PMOXA聚合度增加而出現(xiàn)下降趨勢。在pH=9、I= 0.15 mol/L條件下，高離子強度產(chǎn)生靜電屏蔽效應，引起PAA鏈的塌縮，促使纖維蛋白脫附，同時暴露在混合聚合物刷中上層的PMOXA鏈使涂層親水性顯著提高，進一步阻抗纖維蛋白的吸附。從圖5的結果可知，PMOXA對纖維蛋白的阻抗能力隨PMOXA的聚合度增加而增大，所以混合聚合物刷對纖維蛋白的脫附率也隨PMOXA聚合度的增加而增大。對于PMOXA（60）-PAA刷，此時在PAA鏈塌縮、長鏈PMOXA優(yōu)異的親水性和抗蛋白質排斥體積效應的協(xié)同作用下，對纖維蛋白脫附率高達83.5%，實現(xiàn)了對蛋白質的吸附和釋放功能的調控。該條件下的高脫附率也表明PAA鏈在高離子強度下的塌縮沒有受到PMOXA鏈之間的位阻效應干擾，體現(xiàn)了PMOXA-PAA混合聚合物刷的高效性和可控性。

圖8 混合聚合物刷對纖維蛋白吸附和脫附的可能機理Fig.8 Possible mechanism of adsorption and desorption of fibrinogen on mixed brushes

3 結論

（1）在不同基底表面制備了組成可控的PMOXA-PAA混合聚合物刷。

（2）當pH=9，離子強度由0.01 mol/L向0.15 mol/L轉變時，混合聚合物刷表面會從相對疏水狀態(tài)轉變?yōu)橛H水狀態(tài)。

（3）增加PMOXA的聚合度會減少混合聚合物刷對蛋白質的吸附量，同時也會增加混合聚合物刷對蛋白質的脫附率。

（4）聚合度60的PMOXA和聚合度90的PAA以質量比3∶2順序接枝制備的混合聚合物刷，對纖維蛋白的脫附率可達到83.5%。