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  蘇州大學周宇陽博士與愛爾蘭都柏林大學助理教授張楠博士、王文新教授在《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊上發表了題為“Toward the Scalable Fabrication of Fully Bio-Based Antimicrobial and UVB-Blocking Transparent Polylactic Acid Films That Incorporate Natural Coatings and Nanopatterns”的文章（DOI: 10.1021/acsami.2c15416）。本課題采用熱納米壓印（Thermal Nanoimprinting Lithography）和超聲霧化噴涂（Ultrasonic Atomization Spray Coating）兩種適用于薄膜的批量化加工技術，分別結合具有微納米錐形孔的陽極氧化鋁模板（Conical Porous Anodic Aluminum Oxide Template）和自制的天然多酚墨水，在聚乳酸薄膜表面批量化構造出全生物基抗菌、低UVB透過的微納米結構（如圖1）。微納米結構與天然多酚涂層的共同作用，賦予了聚乳酸薄膜高效安全的殺菌功能和防紫外線功能，具有在食品包裝、醫用防護等多領域的應用前景。

圖1 利用熱納米壓印和超聲霧化噴涂技術制造抗菌、防紫外聚乳酸薄膜示意圖

  首先采用氧氣等離子體對聚乳酸薄膜進行親水化預處理（圖2-1），使后續超聲霧化噴涂中的微米級液滴更易在薄膜表面鋪展；經熱納米壓印后，聚乳酸薄膜表面形成形貌規則的微納米圓臺簇（圖2-2）；天然多酚涂層光透性好，保持了聚乳酸薄膜原有的透明性，手指摩擦模擬測試表明該涂層具有一定的耐干、濕摩擦特性（圖2-3）。 

圖2 氧氣等離子體處理前后接觸角變化（a），熱納米壓印后表面形貌（b），干濕摩擦耐久測試（c）

  在微納米結構與天然多酚涂層的雙重作用下，經修飾的聚乳酸薄膜在24小時內的抑菌率達98%以上，優于僅用微納米結構或天然多酚涂層的抗菌性，且對UVB波段的紫外線具有良好的吸收阻隔功能（圖3）；經alamarBlue和活死細胞染色測試，結果表明該天然多酚涂層具有良好的細胞相容性，為其在食品包裝、生物醫療等領域的應用奠定了基礎（圖4）。 

圖4 細胞活性測試

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c15416

作者簡介

周宇陽博士目前任蘇州大學紡織與服裝工程學院校優秀青年學者、碩士生導師，主要研究紡織品清潔染整加工技術、功能性高分子材料，已獲國家自然科學基金青年科學基金項目、中國博士后科學基金面上資助項目等多項資助。

http://textile.suda.edu.cn/36/f9/c6545a472825/page.htm

張楠博士是愛爾蘭都柏林大學機械與材料學院助理教授，主要研究聚合物材料微納制造、微流控芯片制造以及基于微流控技術的納米藥物合成及分子診斷；已獲得歐盟瑪麗居里協同創新網絡及愛爾蘭政府項目4.5M歐元支持。張楠博士是第六及八屆聚合物納米復制技術國際會議（PRN2019/2022）主席及微流控工業化國際組織“The Microfluidic Association”理事會成員。

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