[发明专利]一种动态可调曲率复合水凝胶基底的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种动态可调曲率复合水凝胶基底的制备方法，其特征在于，该方法采用逐步聚合法制备复合水凝胶基底，具体包括：

步骤S1：使用柱状透镜模板倒模制备具有半圆状条纹结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)负刻模具；

步骤S2：使用该聚二甲基硅氧烷负刻模具制备第一层聚丙烯酰胺(PA)水凝胶层状基底；

步骤S3：使用掺杂纳米金(NPG)的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)聚合液在第一层聚丙烯酰胺水凝胶层状基底的表面聚合形成第二层聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)温敏水凝胶，得到PNIPAM-NPG/PA复合水凝胶基底。

2.根据权利要求1所述的动态可调曲率复合水凝胶基底的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述使用柱状透镜模板倒模制备具有半圆状条纹结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)负刻模具，包括：

分别使用预聚物A液和固化剂B液以10∶1的体积比混合配置聚二甲基硅氧烷(PDMS)预聚液，使用混胶机混匀后滴加在经等离子处理的盖玻片和柱状透镜模板之间，抽真空除去气泡；

在盖玻片表面覆以200-400g的重物，放入烘干箱加热固化后，浸入无水乙醇中将PDMS与柱状透镜模板剥离，获得具有半圆状条纹结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)负刻模具。

3.根据权利要求2所述的动态可调曲率复合水凝胶基底的制备方法，其特征在于，所述柱状透镜模板为含有波长为170μm和340μm的底层周期性柱状阵列结构，所述烘干箱的加热温度为65-85℃，加热时间为2-10小时。

4.根据权利要求2所述的动态可调曲率复合水凝胶基底的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述使用该聚二甲基硅氧烷负刻模具制备第一层聚丙烯酰胺(PA)水凝胶层状基底，包括：

使用超声在甲醇溶液中清洗玻璃基底，在通风橱中晾干；然后配制4％(v/v)的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APES)丙酮溶液，并滴加于该玻璃基底表面，置于通风橱中晾干后用水冲洗干净，并使用戊二醛溶液固定后晾干，得到待用玻璃基底；

在去离子水中加入丙烯酰胺单体(AM)和甲叉双丙烯酰胺(Bis-Acryamide)交联剂，制备含有丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺交联剂的聚合物溶液，真空脱气0.5-2分钟后，加入过硫酸铵(APS)和四甲基乙二胺(TEMED)，混匀后将凝胶混合物溶液快速滴加到该待用玻璃基底表面；

将该聚二甲基硅氧烷(PDMS)负刻模具从凝胶溶液的一侧覆盖至另一侧，20-40分钟后，凝胶混合物聚合，将该聚二甲基硅氧烷(PDMS)负刻模具从水凝胶表面剥离，在基底表面形成第一层PA水凝胶，得到第一层聚丙烯酰胺(PA)水凝胶层状基底。

5.根据权利要求4所述的动态可调曲率复合水凝胶基底的制备方法，其特征在于，

所述使用戊二醛溶液固定后晾干，得到待用玻璃基底的步骤中，所述戊二醛溶液的浓度为0.05-2.0％(v/v)，固化时间为15-40分钟；

所述含有丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺交联剂的聚合物溶液中，所述丙烯酰胺的浓度为3-10％(v/v)，所述甲叉双丙烯酰胺的浓度为0.02-0.4％(v/v)；

所述加入过硫酸铵(APS)和四甲基乙二胺(TEMED)的步骤中，所述APS的浓度为1-3％(v/v)，所述TEMED浓度为0.1-0.5％(v/v)。