Гибридные жидкокристаллические фотоактивные азобензол-1,2,3-триазололиго(диметилсилоксан)овые сополимеры
🔍Разработка анизотропно упорядоченных фотоактивных жидкокристаллических полимеров (ЖКП) представляет научный интерес в областях, связанных с высокотехнологичными светочувствительными материалами и оптическими устройствами.
Сотрудниками лаборатории молекулярного конструирования полимерных наноматериалов и функциональных полимерных структур ИСПМ РАН совместно с ТГПУ им Л.Н. Толстого, ИНЭОС РАН и НИЦ «Курчатовский институт» был синтезирован новый тип фотоактивных линейных жидкокристаллических гибридных кремнийорганических сополимеров с регулярно чередующейся азобензол-силоксановой молекулярной архитектурой.
Новые сополимеры, характеризующиеся высокой термической стабильностью, относительно низкими температурами стеклования и широким температурным диапазоном нахождения в жидкокристаллической смектической фазе, показали способность к обратимым фотоиндуцированным E-Z-изомеризационным переходам, сопровождающимся изменениями молекулярной архитектуры ЖКП. Синтезированные фотоактивные полимеры обладают достаточной термической стабильностью для их использования в качестве термопластичных полимеров в области 3D печати, а особенности молекулярного строения и в частности наличие 1,2,3-триазольных групп в составе основных полимерных цепей ЖКП позволяет получать физически сшитые полимерные волокна с помощью простого процесса формования из расплава. Было установлено, что степень анизотропии ЖКП (ориентации мезогена вдоль оси волокна) варьируется в зависимости от молекулярной структуры полимеров.
✅Полученные в исследовании результаты дают важное понимание взаимосвязи структуры и свойств фотоактивных азобензол-силоксановых ЖКП, представляющих научно-практический интерес для разработки серии новых фотоактивных полимеров.
Работа опубликована в журнале Reactive and Functional Polymers

Влияние бычьего сывороточного альбумина на упаковочные характеристики медицинского силиконового покрытия для имплантируемых электронных устройств
🔍Имплантируемые электронные устройства, такие как кардиостимуляторы и нейроэлектроды, играют ключевую роль в диагностике и лечении заболеваний. Однако их срок службы ограничен из-за необходимости замены аккумулятора, что связано с рисками для здоровья человека. Поэтому решение проблемы с аккумуляторами и использование подходящих упаковочных материалов важны для продления их долговечности. Среди различных материалов для электронной инкапсуляции силиконовый каучук продемонстрировал значительный потенциал благодаря своей биологической инертности, химической стабильности, а также нетоксичности и неспособности вызывать раздражение тканей человека.
Среди причин разрушения медицинских силиконовых каучуковых покрытий для имплантируемых электронных устройств выделяют, например, образование трещин — это ключевой фактор, который приводит к разрушению покрытий, из-за увеличения диффузии воды внутрь покрытия. Кроме того, некоторые органические компоненты, такие как белки, которые присутствуют в высоких концентрациях в жидкостях организма, могут вступать в физические или химические реакции с силиконовым каучуком.
📝Исследование ученых из Китая направлено на анализ того, как сывороточный альбумин (BSA), наиболее распространенный и изученный белок в плазме, влияет на упаковочную емкость и разрушение медицинского силиконового каучука, а также на коррозионное поведение материалов под инкапсуляционным покрытием.
В ходе исследования на медную пластину наносили герметизирующее покрытие, состоящее из двухкомпонентного силиконового каучука в соотношении 1:1, при этом компонент А представлял собой полидиметилсилоксан (ПДМС) с винильными функциональными группами, содержащий платиновый катализатор, а компонент В - ПДМС с группами Si-H. Для тестирования были приготовлены два типа растворов имитаторов (SBF): стандартный SBF и раствор, содержащий бычий сывороточный альбумин (A-SBF). Стандартный SBF был приготовлен путем растворения определенных химических веществ в деионизированной воде и доведения рН до 7,2-7,4 перед охлаждением. A-SBF был получен путем добавления бычьего сывороточного альбумина в концентрации 40 г/л, что имитировало плазму крови человека, включая благоприятный коэффициент диффузии и ионсвязывающую способность.
В ходе испытаний с помощью конфокальной, инфракрасной и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии было обнаружено, что BSA агломерируется на поверхности силиконовой резины, образуя адсорбционный слой, а адсорбированные функциональные группы представляют собой пептидные связи и α-спиральную структуру. Размеры пор силиконового покрытия составляют менее 11 нм, а размер частиц агломерации BSA на поверхности намного больше размера пор покрытия. Из этого можно сделать вывод, что BSA будет оказывать эффект блокирования пор и препятствовать прохождению воды, тем самым задерживая время, необходимое для того, чтобы вода достигла металлической подложки.
Также было отмечено, что по мере разрушения покрытия BSA в конечном итоге диффундирует к поверхности металлической меди и преимущественно занимает места адсорбции катодного реагента O2, тем самым эффективно ингибируя коррозию меди.
✅Таким образом, присутствие BSA не только улучшает инкапсуляционную способность покрытия, но и продлевает срок его службы.

Работа опубликована в журнале Progress in Organic Coatings