Betainization of Polydopamine/Polyethylenimine Coating for Universal Zwitterionization

聚乙烯亚胺 两性离子 表面改性 化学工程 涂层 材料科学 接触角 润湿 基质(水族馆) 生物污染 生物相容性 X射线光电子能谱 图层(电子) 化学 高分子化学 纳米技术 有机化学 复合材料 分子 转染 生物化学 海洋学 地质学 工程类 基因
作者
Hoang Linh Bui,Yinlin Chen,Ying-Chieh Chuang,Kai Ou,Yao‐Chou Tsai,Chun‐Jen Huang
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:39 (37): 13169-13177
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.3c01585
摘要

Biofoulants can adhere to multiple surfaces, degrading the performance of medical devices and industrial facilities and/or causing nosocomial infection. The surface immobilization of zwitterionic materials can prevent the initial attachment of the foulants but lacks extensive implementation. Herein, we propose a facile, universal, two-step surface modification strategy to improve fouling resistance. In the first step, the substrates were immersed in a codeposition solution containing dopamine and branched polyethylenimine (PEI) to form a “primer” layer (PDA/PEI). In the second step, the primer layers were treated with 1,3-propane sultone to betainize primary/secondary/tertiary amine moieties of PEI, generating zwitterions on substrates. After betainization, PS-grafted PDA/PEI (PDA/PEI/S) via a ring-opening alkylation reaction manifested changes in wettability. X-ray photoelectron spectroscopy revealed the presence of zwitterionic moieties on the PDA/PEI/S surfaces. Further investigations using ellipsometry and atomic force microscopy were conducted to scrutinize the relation among the PEI content, film thickness, primer stability, and betainization. As a result, zwitterion-decorated substrates prepared under optimal conditions can exhibit high resistance against bacterial fouling, achieving a 98.5% reduction in bacterial attachment. In addition, the method shows a substrate-independent property, capable of successfully applying it on organic and inorganic substrates. Finally, the newly developed approach shows excellent biocompatibility, displaying no significant difference compared with blank control samples. Overall, we envision that the facile surface modification strategy can further promote the preparation of zwitterion-decorated materials in the future.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
萝丝丝发布了新的文献求助30
1秒前
6秒前
俊秀的元灵应助Hugo采纳,获得10
8秒前
bitter关注了科研通微信公众号
8秒前
舟舟完成签到,获得积分10
8秒前
changhao6787给changhao6787的求助进行了留言
9秒前
babyshark完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
机灵亦凝发布了新的文献求助10
11秒前
zb发布了新的文献求助10
13秒前
冬子完成签到,获得积分10
13秒前
18秒前
wu发布了新的文献求助20
19秒前
zb完成签到,获得积分10
19秒前
常春藤完成签到,获得积分10
20秒前
传奇3应助123采纳,获得10
21秒前
szj完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
piko11完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
zhangshuo123发布了新的文献求助10
27秒前
务实的千儿完成签到 ,获得积分10
27秒前
Sunnie完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
30秒前
yi只熊完成签到,获得积分10
30秒前
Sunnie发布了新的文献求助10
31秒前
权小夏完成签到 ,获得积分10
31秒前
想个名字完成签到 ,获得积分10
34秒前
jonghuang发布了新的文献求助10
35秒前
35秒前
123发布了新的文献求助10
36秒前
醍醐不醒完成签到,获得积分10
37秒前
37秒前
wyqin完成签到,获得积分20
38秒前
沉静山灵发布了新的文献求助10
39秒前
39秒前
乐乐应助zhangshuo123采纳,获得10
40秒前
weiv发布了新的文献求助30
40秒前
高分求助中
The three stars each : the Astrolabes and related texts 1070
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
Aspect and Predication: The Semantics of Argument Structure 666
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2410385
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2105858
关于积分的说明 5320189
捐赠科研通 1833350
什么是DOI,文献DOI怎么找? 913570
版权声明 560825
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 488512