Tailoring molecular dispersity in polymer brushes synthesized via the grafting-to approach

Abstract

The submitted diploma thesis focuses on unraveling the impact of polymer dispersity on polymer coatings prepared via the grafting-to approach. Polymer brushes have been widely used in controlling unfavorable interactions between artificial surfaces and biological environments; however, the influence of polymer dispersity on those responses remains largely unexplored. To address this, a well-defined library of hydrophilic polymers based on N-hydroxyethyl acrylamide (HEAM), N,N-dimethylacrylamide (DMAM) and N-acryloylmorpholine (NAM) was synthesized by photoiniferter reversible addition- fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization. Polymer dispersity was systematically tailored using three chain transfer agents (CTAs) with varying activities. Taking advantage of CTA presence, the resulting polymers were subsequently grafted onto gold substrates, utilizing gold's affinity for sulfur-containing organic moieties. The physicochemical properties of the prepared polymer coatings, as well as the effect of dispersity on surface characteristics, were studied using variable angle spectroscopic ellipsometry (VASE), atomic force microscopy (AFM) and contact angle goniometry. Furthermore, the antifouling performance of the prepared coatings was thoroughly investigated by surface plasmon resonance (SPR)...

Předkládaná diplomová práce se zaměřuje na objasnění vlivu disperzity polymeru na polymerní vrstvy připravené pomocí metody grafting-to. Polymerní kartáče jsou široce používány k zabránění nežádoucích interakcí mezi umělými povrchy a biologickým prostředím; vliv disperzity polymeru na tyto interakce však zůstává z velké části neprozkoumaný. Za tímto účelem byla syntetizována dobře definovaná knihovna hydrofilních polymerů na bázi N-hydroxyetylakrylamidu (HEAM), N,N-dimetylakrylamidu (DMAM) a N-akryloylmorfolinu (NAM) pomocí fotoiniferter polymerace s reverzibilním adičně-fragmentačním přenosem řetězce (RAFT). Disperzita polymeru byla systematicky přizpůsobena pomocí tří přenosových činidel (CTA) s různou aktivitou. S využitím přítomnosti CTA byly připravené polymery následně navázány na zlaté substráty, přičemž byla využita afinita zlata k organickým skupinám obsahujícím síru. Fyzikálně-chemické vlastnosti připravených polymerních vrstev, stejně jako vliv disperzity na povrchové charakteristiky, byly prozkoumány pomocí spektroskopické elipsometrie (VASE), mikroskopie atomárních sil (AFM) a goniometrie kontaktního úhlu. Dále byla důkladně zkoumána antifoulingová účinnost připravených vrstev pomocí spektroskopie povrchové plazmonové rezonance (SPR). Tato práce ukazuje vliv disperzity jak na povrchové...