聚多巴胺(polydopamine，PDA) 是一种类似于黑色素的物质，具有抗氧化性、光热转换性、粘附性、生物相容性和生物降解等多重特性，得到了科研工作者的广泛关注与研究，自2007年以来已有超过10000篇关于PDA的论文发表。本期带你了解有关聚多巴胺的相关知识~

聚多巴胺（PDA）的特性

高粘附性

2007年美国Messersmith团队在Science杂志发文开创性地报道了PDA对多种材料的黏附特性，此后，PDA涂层作为一种仿生方法，被广泛用于将生物活性物质结合到生物惰性基质上、通过表面修饰增强细胞黏附等，也因此得名“万能胶水”的名号。PDA可以作为中介分子在不同基材表面上连接各类生物活性大分子、从而促进细胞活力。

光热转化

研究表明，PDA在整个紫外、可见和近红外波段内都有高性能的光吸收，且来自光散射的干扰几乎可以忽略不计，因此PDA是一种高效的宽带光热转化材料。摩尔消光系数是评价光热性能的指标之一，能够表示PDA 对于NIR 的吸收能力，PDA 的摩尔消光系数为7.3×108 cm2·mol-1，高出许多PTT 试剂，如硒化铜、碳纳米管和孔雀石绿等。此外，PDA 还具有高达40%的光热转换效率，能够在NIR 照射下（60 min，808 nm，2 W·cm-2）保持结构形态稳定并且光热转换的能量损失很小。

生物相容性

PDA是一种仿生聚合物，具有良好的生物相容性和低毒性。PDA 对A549 和HeLa 的人源细胞系没有急性毒性，MC3T3-E1 和PC12 的鼠源细胞系可以在PDA 涂层表面正常贴附生长，从细胞层面证明了PDA 的安全性。此外，PDA 纳米粒在过氧化氢（H2O2）的作用下会失去紫外吸收，并且伴随有褪色的现象，而机体内还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶广泛存在于吞噬细胞和很多器官中，能够产生H2O2 这种内源性分子，这说明PDA 在体内是可以生物降解的。

聚多巴胺的应用前景

药物递送

PDA 是一种制备简单又可一物多用的载体材料，在构建纳米载体中发挥着关键的桥梁作用，能够将多种功能分子或基团通过PDA 自聚合反应、共价修饰、π-π 堆积和氢键等作用力有机地结合在一起，从而实现“1+1 >2”的协同治疗效果，在药物靶向递送和多模式协同治疗方面具有巨大的发展潜力。

生物电化学传感

PDA具有优良的粘附性，作为修饰材料已成为一种经典的电极修饰方法，被用于电化学传感。聚多巴胺被应用于生物传感的经典例子是在电极表面修饰用PDA包裹的碳纳米管实现了对葡萄糖的检测。该工作中，PDA包覆碳纳米管并将银纳米颗粒嵌入PDA膜中形成纳米复合材料，复合材料与葡萄糖氧化酶一起沉积于玻碳电极表面，当用其检测葡萄糖时，传感器对葡萄糖的酶催化使氧的还原电流降低，从而实现对葡萄糖的检测。

催化

PDA由于具有强粘附性、易于制备和修饰等优点，常被用作酶、金属纳米粒子等催化剂的载体材料。例如，研究人员将葡萄糖氧化酶封装在ZIF 8金属有机框架中,并采用聚多巴胺对其进行包封, 形成微米尺寸的聚集体，极大地提高了葡萄糖氧化酶的重复使用性能。此外，PDA既含有酸性如酚羟基等基团，又含有碱性如伯胺和仲胺等基团，二者分别具有活化其他分子亲核基团或是亲电基团的能力，因此PDA自身也具有催化其他反应的性能。PDA粒子已被证明可以催化CO2与单、双取代的环氧化合物生成碳酸酯。

在聚多巴胺出现以来的16年间，其对表面修饰、生物医药、环境保护、催化、能源等相关领域产生了重要的影响，未来将有越来越多的研究人员加入到聚多巴胺的研究中。

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