利用微悬臂梁研究聚N-异丙基丙烯酰胺在金表面的自组装

摘要

利用微悬臂粱传感技术研究了巯基化的聚N-异丙基丙烯酰胺(HS-PNIPAM)在微悬臂梁金面上的自组装过程.由于大分子的构象变化改变了分子间的相互作用,导致微悬臂梁的表面应力改变,使微悬臂梁发生弯曲.通过光学方法实时读出微悬臂梁的弯曲信号,得到HS-PNIPAM的自组装动力学曲线.通过对不同分子量HS-PNIPAM的实验结果分析表明:HS-PNIPAM在自组装过程中存在三个阶段,分别对应不同的分子构象.第一阶段为物理吸附阶段,第二、三阶段为伴随着分子构象变化的化学吸附阶段.吸附曲线符合Langmuir等温吸附.分析结果还显示HS-PNIPAM的表面吸附速率κ远小于小分子的吸附速率,并与分子量成负指数关系;HS-PNIPAM的自组装时间远大于小分子的自组装时间,并与分子量成正比;底物表面应力的改变与HS-PNIPAM的分子量成线性关系.