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本论文研究并制备了单分散多孔聚苯乙烯微球,并对其进行了磁功能化,制备得到了亚微米级单分散的磁性微球。在磁性微球表面包被上沙门氏菌抗体后,得到的亚微米级免疫磁球表现出了极高的磁分离捕获效率。
首先我们采用亲水性的引发剂偶氮二异丁基脒二盐酸盐(V50)引发苯乙烯单体在乙醇和水的混合溶剂体系中聚合,以聚乙烯基吡咯烷酮(PVP-K30)为稳定剂,一步法制备出了具有介孔结构的单分散的聚苯乙烯多孔微球。研究结果表明多孔聚苯乙烯微球孔径的大小与引发剂的用量、溶剂极性、稳定剂用量和反应时间等参数相关,并且只有当引发剂的浓度超过一定值的时候制备出的聚合物微球才具有孔结构,而且孔径的大小是随着引发剂的浓度增大而增大,当溶剂极性变小或者稳定剂用量变少时,更有利于得到更大孔径和孔体积的聚苯乙烯微球,另外随着对反应进程的监控,结果表明微球孔径的大小是随着反应时间而变大。
其次,我们将PVP包被的磁性纳米粒子成功的引入到微球内部,并研究了制备磁性复合微球的机理。研究结果表明由于磁性纳米粒子是亲水性的,可以很容易进入到微球内的亲水孔道内,另外PVP包被的磁性纳米粒子与孔道内的亲水性的端基也有很强的相互作用,确保了磁性纳米粒子可以被固定在微球内部。多孔微球还可以进一步扩展应用到吸附贵金属纳米粒子,量子点,荧光染料等,对荧光染料复合微球的共聚焦显微镜表征结果表明,荧光分子是均匀分布在微球内部的。
最后,我们以制备好的单分散的聚苯乙烯磁性微球为基础,通过静电作用在微球表面吸附了抗沙门氏菌的抗体,制备得到了免疫磁性微球,并将该免疫磁球应用到沙门氏菌捕获分离实验中。