用于生物医学应用的光响应性大分子的合成与表征

摘要： 偶氮苯作为一种光开关材料，因其对光刺激的结构响应特性，在近几十年的信息科学和化学传感领域引起了广泛关注。然而，有限的水溶性和细胞毒性限制了其在生物医学领域的应用。研究中设计合成了具有水溶性的生物医用光开关材料HA-AZO。该合成产物具有良好的水溶性，其反式异构体表现出稳定的π-π*跃迁吸收峰。紫外光谱显示，在紫外光照射下HA-AZO可实现从反式到顺式异构体的转变；而在黑暗环境中，顺式异构体又能逐渐恢复为反式结构。同时检测到该结构转变过程具有快速响应和缓慢恢复的特性。通过多次光照循环进一步验证了HA-AZO的抗疲劳性能，在20次循环中未出现疲劳迹象。研究还考察了pH值对HA-AZO紫外光谱的影响，发现酸性溶液中该材料完全丧失光响应特性。此外，通过动态光散射(DLS)结果和透射电镜(TEM)图像分析了紫外光作用下的材料状态。最后通过体外细胞毒性实验评估了这种光响应性高分子对细胞的影响。