聚二甲基硅氧烷

摘要\n体上芯片和器官上芯片系统使用聚二甲基硅氧烷( PDMS )，因为材料相对适合制造这些器件中使用的微流控通道和腔室。然而，疏水性分子，特别是治疗性化合物，往往会吸附到PDMS上，这可能会扭曲馈入用于将临床前数据转化为临床结局预测的药动学/药效学模型的剂量-反应曲线。有机硅烷表面改性是目前正在探索的改性PDMS的方法之一，但有机硅烷对药物吸附等温线的影响还没有很好的表征。采用反相液-固相色谱仪对药物对乙酰氨基酚、双氯芬酸和维拉帕米在PDMS和有机硅烷修饰的PDMS表面的吸附参数进行了表征，并将修饰与药物吸附的变化进行了关联。利用我们的方法确定有机硅烷修饰显著改变了试验药物的吸附能。

搅拌棒吸附萃取( SBSE )是一种常用的无溶剂样品制备方法，广泛应用于多种非极性溶质的取样和预富集。一种典型的SBSE搅拌棒由聚二甲基硅氧烷( PDMS )薄膜组成，涂复在带有磁芯的玻璃夹套上。取样通过直接浸泡或将搅拌棒暴露在样品的顶空进行。迄今为止，大多数已报道的SBSE装置都采用PDMS作为吸附剂，有一些商业上可替代的SBSE涂层(如聚乙二醇和聚丙烯酸酯)，这限制了SBSE对极性和亲水性更强的溶质的适用性。对更多选择性萃取的兴趣是最近开发新型SBSE涂层的推动力，特别是那些对更多极性溶质具有选择性的涂层。近十几年来，利用不同的制备方法，包括表面黏附、分子印迹、溶胶凝胶技术、固载体和溶剂交换等，大量新型SBSE涂层被引入。为此，人们使用了一系列纳米和微碳基材料、功能聚合物、金属有机骨架( MOFs )和无机纳米粒子。其中一些SBSE涂层表现出更高的热稳定性和化学稳定性，并具有更宽的选择性。本审查旨在总结过去六年报告的这些重大发展，特别注意新材料和选择性，以扩大SBSE的潜在应用。

聚二甲基硅氧烷( PDMS )是一种生物相容性的合成聚合物，因其低毒性和可调谐的表面性能而被应用于各种应用。然而，PDMS没有任何与细胞结合的化学暗示。等离子体处理、蛋白质涂层或各种分子的表面修饰已用于改善其表面特性。然而，这些技术要么持续很短的时间，要么有非常复杂的实验过程。本研究通过制备亲水性和疏水性氨基酸共轭自组装单层( SAMs )，在细胞-基底界面增强相互作用，成功地实现了PDMS的简单一步表面修饰。采用核磁共振氢谱( 1H NMR )对组氨酸和亮氨酸共轭体系( 3 -氨丙基) -三乙氧基硅烷( His-APTES和Leu-APTES )的合成进行了确证，并通过X射线光电子能谱( XPS )分析和水接触角( WCA )测定，研究了SAMs修饰PDMS的最佳条件。结果表明，两种SAM均能增强细胞的体外行为。此外，亲水性的His-APTES修饰为碱性磷酸酶活性较高的成骨细胞成熟和矿化提供了优越的环境。由于这些SAMs的组氨酸、亮氨酸和官能团自然存在于生物体系中，因此用它们修饰PDMS增加了其细胞-基底表面的仿生性能。本研究建立了用于体外细胞研究的PDMS成功修饰方法，为微流控、细胞治疗或药物研究等领域的潜在应用提供了一种仿生简便的方法。

银屑病关节炎( PsA )是一种复杂的银屑病合并症，临床表现为银屑病皮肤和关节炎关节，为同时给PsA中不同的作用部位提供不同的药物，制定具体的治疗策略仍然具有挑战性。我们研制了一种基于需要的分层溶解微针( MN )系统，将免疫抑制剂他克莫司( TAC )和抗炎双氯芬酸( DIC )分别负载在不同层次的MN中，即TD - MN，目的是将TAC和DIC特异性地传递到皮肤和关节腔，实现PsA银屑病皮肤和关节炎关节病变的同时缓解。体外和体内皮肤渗透实验表明，层间保留了100μm的TAC，而尖端层将DIC传递至300μm进入关节腔。TD- MN不仅能有效降低银屑病面积和严重指数评分，恢复咪喹莫特诱导的银屑病表皮增厚，还能通过减轻关节肿胀、肌肉萎缩和软骨破坏，较DIC注射更好地缓解卡拉胶/高岭土诱导的关节炎。重要的是，TD- MN明显抑制银屑病和关节炎大鼠血清TNF-α和IL-17A。研究结果支持该方法代表了一种有望替代多给不同药物治疗合并症的方案，为满足PsA治疗的要求提供了方便有效的策略。

摘要\n绿色能量收集器Triboelectric nano Generator ( TENG )可以从人体运动中收获机械能到电能，用于可穿戴电子和传感器网络。多孔材料在提高TENG电性能方面发挥了重要作用，本文采用偶氮二异丁腈( AIBN )作为自反应剂对聚二甲基硅氧烷( PDMS )进行改性，通过PDMS预固化与AIBN分解温度的差异，形成自组装的多孔结构( PDMS-N10薄膜)。与未修饰的PDMS相比，基于PDMS-N10的TENG的输出电压和电流分别提高了2.5倍和2.7倍。此外，116个发光二极管可以被点亮，22个µF电容被充电。TENG还被用作传感器或触发器，用于感知肘部、膝盖、腕部或手指的运动，由于其灵活性、耐久性和低成本，可应用于可穿戴设备。

用于制作片上器官( OOC )应用的微流控芯片的表面修饰往往是一个耗时的过程，涉及芯片清洗、紫外( UV )曝光、蒸汽灭菌等。本文报道了一种简单、快速、经济的方法，利用标准生物安全柜内的紫外光，在微流控芯片上一步实现儿茶酚胺材料的光引发聚合和图形化。聚二甲基硅氧烷( PDMS )微流控器件中填充多巴胺和去甲肾上腺素单体，然后在紫外光照射下引发材料的聚合，为OOC的应用创造了一个高度可行的表面。我们考察了这些紫外光引发的表面涂层用于制造3种不同的OOCs的性能，微流控芯片通过3种不同的方式进行键合和修饰：1 )常规的氧等离子体键合微流控芯片填充单体溶液，然后暴露在紫外光下对表面进行修饰(等离子体键合，聚合物包复)；2 )流体层和玻璃基底均暴露在紫外光下对功能层进行包复，同时允许黏合蛋白将这2块结合在一起(紫外光键合，聚合物包复)；3 )通过掩膜将紫外光投射到聚二甲基硅氧烷( PDMS )基底上，形成流体壁微流控通道(投影包复)。3种技术中在紫外光照射聚合物涂层表面接种的Cath . a . differential ( CAD )细胞表现出明显的高细胞活力、细胞黏附、增殖、基因表达，与未涂层PDMS相比保留了功能性。UV引发的表面改性技术使用了一种极简的方法，使用较少的设备和现有的基础设施，如生物安全柜，来创建一个功能性的OOC。