蛋白质在材料表面吸附会引起细菌、细胞和微生物等沉积，在材料表面形成生物膜，诱发严重的生物污染，影响材料使用寿命及效率。控制材料表面与蛋白质的相互作用，抑制蛋白质的吸附有着重要的实际意义。由于蛋白质分子具有双亲性，其与亲水或者疏水基团都具有一定的亲和力，因而单一的亲水或者疏水表面并不具备最佳的抗蛋白质吸附性能。双亲性表面同时存在亲/疏水基团，能够产生协同作用，进一步弱化蛋白质与表面的相互作用力，很大程度上降低蛋白质的吸附能力。由于双亲性表面的亲/疏水组分不相容，会产生微相分离，而这种微相结构会影响蛋白质在表面的吸附行为。然而，表面相区结构与蛋白质分子之间的相互作用机理目前尚未有系统的研究。

本课题组近期以具有优异抗蛋白质性能的mPEG作为亲水链段，以具有污染释放性能的氟化聚合物PMMA-co-PFMA作为疏水链段，并通过“Grafting to”的方法制备具有mPEG臂与PMMA-PFMA臂且两臂高度不相容的双亲性V型聚合物刷体系。通过改变亲/疏水组分比例来调控聚合物刷结构。同时，利用原子力显微镜、荧光显微镜、XPS等表征手段系统地研究了表面相区结构与蛋白质分子之间的相互作用机理。首次发现，当亲/疏水段相分离形成的相区尺寸是蛋白质尺寸的2倍时，V型聚合物刷表面具有最优异的抗蛋白吸附性能。这是由于该尺度可最大程度上发挥亲疏水链段的协同作用，扰乱蛋白质与表面相互作用，无法达到不可逆吸附的状态，因而从表面离去。该研究结果为抗蛋白质吸附表面的设计提供了新的思路。

     该论文于2018年4月17日发表于The Journal of Physical Chemistry C（J. Phys. Chem. C  122, 18, 9918-9928），李云为第一作者，周娴婧和王新平老师为通讯联系人。此外，感谢已毕业硕士生黄金所做的大量前期实验工作。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021%2Facs.jpcc.8b01022

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撰稿人：李云