Here, we present the synergistic multimodal anti-biofouling effect of amphiphilic graft ter-polymers against protein adsorption, cell adhesion, and marine organism settlement in a single platform. Graft-type terpolymers were synthesized by covalently attaching poly (ethylene glycol) (PEG) and polydimethylsiloxane (PDMS) to a poly(pentafluorophenyl acrylate) (PPFPA) backbone. A silicon wafer was spin-coated with the graft terpolymers, and the anti-fouling polymer layer was characterized using ellipsometry, water contact angle, and atomic force microscopy for thickness, hydrophobicity, and roughness measurements, respectively. The characterization results showed that the PPFPA-PEG-PDMS substrate exhibited optimum thickness, hydrophilic property, and low roughness characteristics. The anti-fouling performances were evaluated using bovine serum albumin, murine fibroblasts, and a marine organism, Chlorella vulgaris. The PPFPA-PEG-PDMS coating layer exhibited the synergistic multimodal anti-biofouling activities against protein, mammalian cell, and algal cell. In contrast, the conventional homopolymer chemistry showed limited anti-fouling effects. This amphiphilic graft terpolymers can be a promising multimodal anti-biofouling platform for biomedical and marine anti-fouling applications.
바이오파울링은 소재의 표면에 생체 분자 또는 미생물이 흡착되는 현상이며, 해양 선박의 경우, 선박 하부에 해조류 등이 부착되면서 생물막을 형성한다. 생물막은 선박 표면의 형상에 영향을 끼치며, 내구성을 감소시킨다. 바이오파울링을 방지하기 위해 다양한 방식의 표면 개질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 학위논문에서는 반응성 고분자 폴리펜타플루오페닐 아크릴 기본골격에 폴리에틸렌글라이콜과 폴리디메틸실록산을 치환하여 양친매성 삼원 공중합체 를 합성하였다. 실리콘 기판에 삼원 공중합체를 스핀 코팅하였고, 코팅의 두께와 표면 접촉각, 거칠기를 측정하였다. 안티파울링 퍼포먼스는 소혈청 알부민, 마우스 배아 섬유 아세포, 해양 미생물인 홑알말에 대하여 평가하였다. 세포의 경우 디메틸실록산-폴리에틸렌글라이콜 30:70 비율에서 가장 우수한 효과를 보여주었으며, 알부민과 홑알말의 경우 50:50 비율에서 방오 능력이 증대되었다.
