PDMS

肌肉薄膜( MTFs )，已经在心脏组织工程和构建片上实验室系统中发现了多种应用。下面我们提出一种利用MTF对心肌细胞培养中激发波进行无标记映射的新方法。在聚二甲基硅氧烷( PDMS )薄膜上培养乳鼠心室肌细胞，采用离轴光照法进行观察。心肌细胞收缩产生的膜的拐点导致膜表面形成明暗区的花样。这些模式被记录和分析以监测收缩传播。该方法与使用Ca2敏感荧光染料的标准光学成图技术进行了比较。两种方法得到的结果具有较好的一致性。该方法无毒，对基于人类诱导多能干细胞的测试系统的持续监测可能特别感兴趣。

由聚二甲基硅氧烷( PDMS )制成的微流体系统提供了一个在定义良好的剪切应力下模拟模型系统中血管流动状况的平台。然而，在PDMS上物理吸附的细胞外基质( ECM )蛋白在高剪切应力条件下并不能可靠地附着，这给长期的实验带来了困难。为了克服这一局限性，我们用3 -氨丙基三乙氧基硅烷( APTES )对PDMS表面进行功能化修饰，通过不同的表面活化方法，使PDMS表面与胶原之间形成稳定的连接，并以此作为模型ECM蛋白。在10 ~ 40 dynes / cm2的壁面剪切应力下，用磷酸盐缓冲液( PBS )进行了微流控装置内蛋白质涂层的稳定性实验。为评估细胞黏附的稳定性，在剪切应力为20 ~ 150 dynes / cm2的多剪切装置中培养内皮细胞，APTES介导胶原涂层上的细胞在PBS ( p H 9 )中整个剪切应力范围内稳定48 h。结果表明，在高pH值下，APTES涂层表面与胶原分子之间的静电作用为高剪切应力条件下修饰PDMS基微流控器件进行长期内皮化提供了非常有前景的工具。

随着人工智能、机器人和医疗服务的快速发展，具有可变模量和柔性可加工性的软聚合物已成为一种重要的战略材料。其中，聚二甲基硅氧烷( PDMS )基材料因其化学柔性和生物相容性，被认为是一种很有前途的材料。PDMS基材料的实际应用中总是涉及两种改性方法，即本体改性和表面功能化。前者主要是为了改善PDMS较差的机械强度，后者主要是为了满足智能结构领域的一些功能要求，如表面润湿性、防冻、自清洁和强附着力等。因此，设计和制造工艺在PDMS基材料的改性中成为一个重要和吸引人的热点。本文综述了近年来PDMS基材料的本体改性策略以及实现各种表面功能的功能化方法的研究进展。进一步提取材料性能与结构因素之间的关系，包括化学组成和微纳米结构，指导PDMS基材料的改性。并对开发表面功能化PDMS基材料面临的挑战和前景进行了介绍和总结。希望本综述有助于更好地理解PDMS基材料的改性技术，甚至为智能软材料的设计和制备激发一些新的思路。

摘要\n提出了一种多尺度聚二甲基硅氧烷( PDMS )芯片，该芯片提供了用于细胞培养的中尺度开孔阵列，并以1 µm深的微尺度通道阵列为独特特征，实现了相邻孔之间的流体连接。正如SH-SY5Y细胞所证明的那样，通道的小尺寸阻止了细胞胞浆的迁移，但允许相邻井细胞间原质突起生长建立物理联系。另一个重要的特点是芯片在固体基板上的悬置性，如玻璃。这使得可以利用之前与生物分子形成图案的底物，如DNA定向固定反应器井内的蛋白质所示。鉴于细胞的可寻址性，无论是表面结合还是喷墨给药，生物活性物质都被认为可以用于细胞-细胞通讯网络的研究，例如在神经退行性疾病如阿尔茨海默病中。

细胞疗法，通过移植细胞来替代或修复受损的组织和/或细胞，目前正在成为治疗许多人类疾病的一种可行的治疗选择。有机硅，如聚二甲基硅氧烷( PDMS )，由生物相容性、惰性、不可降解的合成聚合物组成，其特点是在骨架中存在硅氧硅( Si-O-Si )键。硅材料已被广泛应用于软组织植入物、微流控装置、心脏瓣膜和3D生物支架等多种生物医学应用中。有机硅大孔生物支架可以用开放的、相互连通的孔隙来组装细胞，并在支架内部形成致密的血管网络，以协助其移植和整合到宿主组织中。在本综述中，我们将介绍有机硅基生物支架的各种合成/制备技术，并讨论它们的资产和潜在的缺陷。此外，由于硅树脂本身的高疏水性限制了细胞在硅树脂表面的附着，我们还将讨论不同的表面改性技术。最后，我们将研究有机硅生物支架的物理(即密度、孔隙率、孔隙互通性、润湿性、弹性、粗糙度)、力学(拉伸、压缩、硬度)、化学(元素组成-性能)特性以及如何调节这些特性以适应特定应用的需要。

摘要\n以羟基封端聚二甲基硅氧烷( PDMS )为引发剂，通过ε-己内酯( CL )和乳酸( LA )的协同阴离子开环聚合，制备了聚( A ) -嵌段聚合( B )、聚( A ) -嵌段聚合( B ) -嵌段聚合( A ) )和B ( A ) 2嵌段共聚物。由此得到了PDMS-block- PCL和PDMS-block- PLA两嵌段共聚物、PCL-block- PDMS-block- PCL和PLA-block- PDMS-block- PLA三嵌段共聚物和星形PDMS ( PCL ) 2共聚物的广泛定义组合。利用各种分析技术对合成的嵌段共聚物的数均摩尔质量和结构进行了鉴定。利用差示扫描量热法建立了这些共聚物的热性能。考虑PDMS-block- PCL共聚物，结果证明了聚合物结构和PCL嵌段长度对PDMS嵌段结晶与否的复杂影响。在双嵌段共聚物的情况下，PCL嵌段的结晶起源于相邻链的堆叠，诱导容易结晶的PDMS嵌段的伸展。在星形共聚物的情况下，观察到与三嵌段共聚物相同的趋势，表现为PCL嵌段长度增加时PDMS的结晶受限。在PDMS-block-PLA共聚物中，从未观察到PLA嵌段的熔融和结晶转变。考虑到双嵌段共聚物，PDMS序列具有结晶能力。[ 1 ] 2019化学工业学会.

在膜-液界面上引入图案被认为是解决通量降低和污垢问题的有效方法。这里，现研究采用喷雾改性非溶剂诱导相分离( s-NIPS )创建多种微米级结构化界面的有效性。在聚丙烯腈膜上成功地创建了不同尺寸的圆形、三角形和矩形图案。矩形花纹高度在500 ~ 1500   µ m之间变化时，清洁透水率从590  ±   47 L m-2 h-1 bar-1增加到1345  ±   108 L m-2 h-1 bar-1。这与某些BSA对最高模式的排斥损失相吻合，表明这些高大特征的脆弱性质。与平板膜相比，较小的模式高度( 145 ~ 250   µ m )没有发现明显的截留损失，通量仍增加了一倍以上。图样膜的临界压力也大幅度增加，并且与图样高度呈正比关系。这些实验结果与膜-溶液界面剪切诱导的滑移边界层减少了污垢的粘附有关。计算流体动力学模拟进一步表明，由于膜谷区域内的流动收缩，剪切应力值较高。这些发现表明s-NIPS花样膜在长期的工业应用中具有很高的潜力，因为给定的应用需要较少的膜面积和减少清洗干预。

本文采用半固化PDMS技术，提出了一种简单高效的集成聚二甲基硅氧烷( PDMS )和印刷电路板( PCB )的键合技术。我们利用成熟的PCB技术制造微通道模具和加热电极，形成了一种低成本、大批量的制造方法。PDMS被应用于复制成型制作微流控芯片，同时固化的PDMS芯片与PCB基板上的半固化PDMS薄膜形成无缝可靠的键合。为了验证系统的可靠性，研究了PDMS薄膜与PCB基板以及PDMS芯片与PDMS薄膜的结合强度。本文还基于键合技术制作了连续流PCR ( CF-PCR )芯片的应用。获得成功的DNA扩增，并与常规PCR反应进行比较。所提出的键合方法是聚合物与PCB集成的一种很有前途的尝试，对于需要低成本、高效率和便携性的微流控应用来说，这种方法是至关重要的。

近年来，离子液体( IL )被证明是一种很好的热电发电机( TEG )的基础材料，在确定了具有应用前景的离子液体之后，下一步的工作是构建集成这些离子液体的模块，并将其应用于消费类器件。为了保持液体TEG所赋予的灵活性，所有涉及的材料必须是柔性的。一个TEG由3个不同的层组成：1 )底层电极箔，2 )一个核心箔，包含有液体的空洞，3 )顶层电极箔。芯箔必须灵活、紧实、易成型，并且必须表现出低的热导率。受微流控技术的启发，选择了聚二甲基硅氧烷( PDMS )。电极箔必须经受金属涂层和花纹，必须在保持导电性的同时保持弹性，并且不得与液体发生反应。不幸的是，PDMS不易与另一种聚合物结合。此外，在保持与电极接触的情况下，液体在腔内的密封是至关重要的。正在串行连接的TEG，如果一个连接失败，则整个TEG失败。本文演示了一种先利用受液室的胺基键合方式创建模块，然后利用自制的真空室，用不同塞贝克系数的液体填充芯腔。粘接和填充的结果令人鼓舞，它们保证了ILs与电极间所有100个TEG接触的密封性。测量的Seebeck系数( SE )为1   mV·K-1，低于期望值，需要多次改进。但是，结果必须被视为概念的证明，特别是关于液体的密封，以及高度集成的含液体装置制造过程中的一个步骤。

通过简单的两步改性路线合成了聚二甲基硅氧烷改性SiO2 /有机硅溶胶( PDMS-SiO2 / SS )杂化涂层。利用二氧化硅和过量的PDMS，通过高温脱水反应合成了PDMS-SiO2纳米粒子( NPs )。纳米颗粒相互搭接，形成分支和卷曲结构。添加有机硅溶胶( SS )作为基底引入疏水基团，保护了纳米粒子的结构。PDMS-SiO2 / SS杂化涂层具有超疏水性能，最大水接触角为152.82 °，在冰箱蒸发器上进行了结霜试验，结果表明，该涂层不仅延缓了结霜时间约113 min，而且增加了结霜层处理时间。同时，除霜水滴易从涂层表面脱落，有利于下一个制冷循环的抑霜性能。