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1、第19卷第10期化 学 进 展Vol.19No.102007年10月PROGRESSINCHEMISTRYOct.,20073凝胶光子晶体1213311王玉莲 郭 明 郑学仿 唐 乾 高大彬(1.大连大学辽宁省生物有机化学重点实验室 大连116622;2.大连大学环境与化学工程学院 大连116622)摘 要 光子晶体是一种介电常数(或折射率)可以周期性调制的结构,其自激辐射抑制和光子局域化性质使其可以简便而有效地限制、控制和调控光子。近年来,利用胶体晶体自组装性质与水凝胶的传统应用相结合制成的凝胶光子晶体在药物释放、光学开关、金属探针、生物传感器等新应用方面的研究蓬勃发展,
2、在新材料开发及临床应用等方面取得巨大进展。本文概述了胶体晶体自组装并对该类凝胶光子晶体进行了分类介绍,对其发展趋势也进行了评述和展望。关键词 胶体晶体 光子晶体 自组装 水凝胶 传感器中图分类号:O648;O73文献标识码:A文章编号:10052281X(2007)1021475206ThePhotonicCrystalinHydrogel1213311WangYulianGuoMingZhengXuefangTangQianGaoDabin(1.LiaoningKeyLaboratoryofBioorganicChemistry,DalianUniversity,Dali
3、an116622,China;2.CollegeofEnvironmentalandChemicalEngineering,DalianUniversity,Dalian116622,China)AbstractPhotoniccrystalisonetypeofmaterialsinwhichthepermittivity(orrefractiveindex)changesperiodically.Thestimulatedradiationinhibitionandlocalizationofthismaterialmakeitconfine,dominateandmo
4、dulatethephotoseffectively.Duringthelastdecade,thephotoniccrystalinhydrogel(PCH),whichholdsboththevirtuesofself2assemblyofthecolloidalcrystalandtheenvironmentalresponsivepropertyofthehydrogel,playsamoreandmoreimportantroleinnewapplicationssuchasdrugdelivery,opticalswitches,ionoptrode,biose
5、nsorsandsoon.Asummarizationoftheself2assemblyofthecolloidalcrystallineandaclassifiedintroduction,aswellasthedevelopingtrendofthephotoniccrystalinhydrogelareproposedinthispaper.Keywordscolloidalcrystals;photoniccrystals;self2assembly;hydrogel;sensors[9—11][12] 胶体晶体(colloidalcrystal)是指由单分散的
6、亚微释放、组织工程等领域也有广泛应用。其中米级(submicro)或纳米级(nano)的胶体微球在低离传统水凝胶对外界刺激没有明显反应,而智能型水子强度的溶剂中经过特定的排列方式构成的二维或凝胶,又称环境敏感性水凝胶在受到诸如温度、pH、[1—3][13]三维有序的、类似于晶体结构的体系。水凝离子强度、光电等外部刺激时,其结构、能量状态[4,5]胶是一些聚合物溶胀交联形成的不溶于水的三将发生明显变化,表现为水凝胶的溶胀或收缩。近维网状结构,具有优良的理化性质和生物学性质,并年来,将胶体晶体自组装特性与环境敏感性水凝胶[5][6][7]的溶胀交联等特性相结合的一系列新型材料在
7、油具有生物黏附、生物相容和可生物降解等特性,目前已用于控释、脉冲释放、触发式释放等新型漆、陶瓷工艺、仿生、光学开关、生物传感器以及离子给药系统的研制。在生物大分子分离[8]、过滤、药物探针等领域的应用,引起了学术界的广泛关注。收稿:2006年12月,收修改稿:2007年2月3国家自然科学基金项目(No.20271010)和辽宁省优秀人才培养计划项目(RC204210)资助33通讯联系人 e2mail:dlxfzheng@163.com·1476·化 学 进 展第19卷结构及反蛋白石结构。1 胶体晶体自组装目前自组装
