超疏水表面材料在生物医学检测领域研究进展

来源:科研成果 2022/10/20

近年来,超疏水表面材料在自清洁、防潮、油水分离、防污、防腐等领域有着广泛的研究与应用;同时,利用超疏水表面材料来研究生物系统成为了生物医学领域的研究热点,大大促进了生物医学检测先进技术的发展。综述介绍了超疏水表面材料在生物医学检测领域的应用研究进展,重点对痕量分子的浓缩和检测,分离生物混合物,精确定位纳米级别分子的位置,药物的控制释放,与多种光谱方法结合的检测方法,精确控制纳米液滴阵列,预防细菌黏附和生物膜形成以及抗血小板黏附、抗凝血等方面具有代表性的应用研究进行了简要概述,并分析了各自优缺点以及目前存在的问题;归纳总结了现有超疏水表面材料在生物医学检测领域研究存在的不足,超疏水表面材料在生物医学检测领域的研究还处于发展阶段,其中一些理论还存在着相互冲突的观点。最后,对今后的研究工作进行了展望,以期为超疏水表面材料在生物医学检测领域的研究与发展提供理论参考。

样品溶液在超疏水表面并在蒸发过程中衍射扫描的由 SAXS/WAXS图案

组成的复合衍射图像过程示意图[33]

超疏水 3D 材料上的药物洗脱机理[37]

液滴在 Cassie 状态和 Wenzel 状态上沉积在超疏水表面示意图[55]

电渗传递系统示意图[31]

疏血软管的疏水表征[92]

本综述总结了生物医学检测领域的超疏水表面材料的研究进展,重点是对微量大分子和细胞的操纵研究,该领域目前发展迅速,但本文介绍的还不够全面,只对部分具有代表性研究进行了综述。超疏水表面材料的先进技术在生物医学检测领域应用广泛,本综述主要包括以下几个方面:(1)痕量分子的浓缩和检测;(2)分离生物混合物;(3)精确定位纳米级别分子的位置;(4)药物的控制释放;(5)与多种光谱方法结合的检测方法;(6)精确控制纳米液滴阵列;(7)预防细菌黏附和生物膜形成;(8)抗血小板黏附、抗凝血。

超疏水性表面的开发技术已处于成熟阶段,但将其有效整合到生物医学检测实践中仍处于发展阶段。主要问题之一就是生物样品具有很大的多样性和变异性,需要进一步研究来控制这种可变性,标准化程序并完善各种生物标本与超疏水装置之间相互作用的机理研究。

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