模型热敏水凝胶中空间异质性的超分辨率成像及其起源的意义

三维纳米级交联密度变化是聚合物凝胶的一个重要且尚未完全了解的形态方面。最近，科学家们在建立对这些所谓空间异质性的更深入理解的背景下，使用 3D STED 和多色共聚焦显微镜的组合研究了散装热敏 PNIPAM 凝胶中染料标记的丙烯酰胺单体的空间分布。

科研团队确定了各种染料标记单体的一致微观结构趋势，从而扩大了热敏凝胶中空间异质性的普遍情况。具体来说，科研团队对交联的分布、定义富含聚合物区域的界面的性质以及作为淬火时间和制备温度的函数的较高交联密度区域的发生率和连通性提供了新的形态学见解。虽然相分离和反应速率常数差异仅作为热敏凝胶中空间异质性的主要原因被单独研究，但结果表明，这两种现象在确定交联密度分布方面都起着重要作用。

图 1. 研究概要。(A) 稀释量的染料标记丙烯酰胺单体与母体单体 (NIPAM 和 BIS) 共聚。(B)改进的异质 PNIPAM 凝胶模型，超出了当前的两相海绵状描述。

相关论文以题为Super-Resolution Imaging of Spatial Heterogeneities in Model Thermosensitive Hydrogels with Implications for Their Origins发表在《Macromolecules》上。通讯作者是伦斯勒理工学院Chaitanya K. Ullal教授。

参考文献：

doi.org/10.1021/acs.macromol.1c00754