水滑石薄膜/阵列的取向生长机理及其对细胞吸附调控作用的研究

水滑石(LDHs)作为一类绿色和生物相容性的多功能无机层状化合物，其薄膜在药物释放、催化、金属防腐等领域近年来引起了广泛的研究。有效可控制备薄膜/阵列的取向、形貌及与基底结合牢固性等因素是扩展和实现LDHs在药物/基因释放、生物芯片等方面潜在应用的前提。然而，对LDHs薄膜取向性的形成机制至今仍缺乏深入的认识。本项目以制备取向可控的LDHs薄膜作为对象，对模板-溶液界面LDHs晶体的原位成核与生长及薄膜取向生长进行基础科学研究。具体内容包括：原位研究模板诱导的LDHs晶粒的成核、生长过程和规律；建立LDHs晶粒的成核、生长方式与薄膜取向性的影响规律；研究LDHs薄膜/阵列取向、形貌等因素对细胞吸附行为的调控影响和定量研究细胞与LDHs阵列的相互作用。本项目旨在揭示LDHs薄膜结构取向的科学规律，为制备取向可调控的LDHs薄膜和扩展其在生物芯片等领域的应用奠定理论和技术基础。

本项目在发表论文、专利申报、人才培养等方面取得了一些成果，较全面地完成了研究内容。围绕水滑石(LDHs)粉体在药物/基因释放、生物芯片等方面已显示出诸多潜在应用，本项目以取向可控的LDHs薄膜作为研究对象，制备出云母基板上LDHs组装基元可调控的MgAl-LDH/DNA复合薄膜、铜/金/玻璃基底负载的不同尺度的MgAl-LDH纳微阵列；并进一步研究发现MgAl-LDH阵列可应用于荧光蛋白BSA-FITC的选择性固定和对环境pH变化的敏感检测，以及促进Hep G2细胞的选择性粘附生长。本项目研究结果可望为LDHs薄膜在基因释放、生物芯片等方面的应用提供有益的借鉴，并为拓展LDHs基功能材料的设计制备和应用提供一种新思路。