Small Methods:天然聚合物图案化研究进展

天然聚合物是指由植物,动物和微生物产生的具有较大分子量的生物材料,通常具有储量丰富、可再生、生物相容性好、成本低廉、环境友好、易功能化等优势。目前,纤维素,甲壳素,蚕丝,藻酸盐,胶原蛋白和角蛋白等天然聚合物材料已被广泛应用于各个领域。近年来,随着“自上而下”的刻蚀技术和“自下而上”自组装技术的发展,利用先进微纳米制造技术构建高精度天然聚合物微图案受到国内外众多学者的普遍关注。探索和发展天然聚合物图案化技术对于生物医学前沿领域的发展至关重要,例如组织工程,生物电子学,再生医学,和软光学等。

天然聚合物图案化的构筑及应用

厦门大学物理系林友辉教授课题组近日在Small Methods上发表了题为“Recent Advances in Patterning Natural Polymers: From Nanofabrication Techniques to Applications” (DOI: 10.1002/smtd.202001060)的综述文章,总结了近年来天然聚合物图案化研究的最新进展。该综述首先详细介绍了目前可适用于天然聚合物的各种图案化技术,主要包括光刻,电子束刻蚀,喷墨打印,软刻蚀,纳米压印,浸蘸笔纳米刻蚀;同时,对所涉及的各种图案化技术自身的优势和潜在的问题逐一展开了讨论。随后,通过以上图案化技术得到的各种尺度下的微结构的应用也被详细地阐述,例如应用于细胞支架,生物传感器,柔性光学器件,生物电子器件,以及可植入器件。目前天然聚合物图案化的主要挑战在于:解决传统图案化技术与天然聚合物材料的兼容性,以及平衡微纳米结构精度与成本的关系。最后,文章总结了这个充满前景的研究领域并提出了对其未来发展方向的展望。总之,将天然聚合物与先进的微纳加工技术有机结合,构筑各种高精度生物基微纳图案对于生物医学领域具有独特用途和巨大发展潜力。