然而，即使微流控技术在生命分析等方面具备独特的优势，却仍存在一些问题需要解决，比如，制作微芯片时需要专业微加工人员使用特定的仪器。另外，微芯片内部的微通道结构是密闭的，这就难以划分功能区域，也不易对通道表面进行修饰，更难以实现对化学反应进程的控制。因此，寻找能够在密闭微管道内通过可控性的条件构成或修饰特定功能区域的材料便成了当务之急。而经过科学家的研究发现，智能聚合水凝胶便是能够解决这些问题的材料之一。

智能水凝胶是一种亲水性高分子，它能通过根据外界环境（包括溶液组成、溶液的离子强度、电场强度、磁场强度、温度、pH值、压力、光、声、特殊的分子识别系统等）的微小变化，产生可逆的凝胶—溶胶相转变或者体积相转变。根据不同的外界环境刺激，智能水凝胶可以分为光敏感水凝胶、pH敏感水凝胶等，聚（N-异丙基丙烯酰）温度敏感凝胶即是其中的一种。

温敏凝胶是一种当温度改变后，体积也随之发生改变的的高分子水凝胶。1978年，Tanaka等[8]最先观察到某些温敏凝胶的非连续体积相变；1984年，Tanaka等[9]初次证明具有非连续体积相变非离子型聚（N-异丙基丙烯酰胺）(poly-N-isopropylacrylamide, PNIPA)的低临界溶解温度(Low critical solution temperature, LCST)约为33。2 ℃。目前，科学家对N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)类温敏水凝胶的研究最为广泛。虽然NIPA类聚合物具有合适的操作温度、显著的温敏特性以及良好的生物相容性，但其本身仍然存在着响应速度较慢、机械性能较差等缺点。为了克服这些缺点，提高响应性能，研究人员已经进行了大量的工作，并取得了相应的结果。而由包括前驱体，光引发剂和交联剂的溶液在光引发条件下产生自由基或离子进而引发单体分子发生聚合而形成的聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAAm）类的光聚合水凝胶就是一种对温度变化敏感，会随着温度变化改变自身结构的智能温敏材料。

聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAAm）类水凝胶的温敏性与分子链上亲水性基团(-NHCO-)和疏水性基团(-CH(CH3)2)之间存在的亲疏水平衡和这一高分子体系中存在的高分子链之间的氢键及高分子链与水分子之间的氢键有关[10-15]。当外界温度低于LCST时，两种氢键相互协调作用，疏水基团周围形成一个束缚水分子的稳定水合结构；温度升高后，水合结构被破坏，主导作用变成了疏水基团间的相互作用；温度升至LCST以上后，作为主导的疏水作用使高分子链互相聚集，凝胶发生相变，进而引起体积急剧收缩，溶胀率随之下降。研究者们逐渐发现这种材料存在的能够感知、响应外界环境微小变化的特征，在不同领域都有着极大的应用价值。N-异丙基丙烯酰胺（NIPA）类水凝胶具有的低临界溶解温度接近人体生理温度；网状结构方便修饰；产物形态自由设置；对温度变化敏感；亲水性利于通液；室温下固化时间短；反应条件可控等优点，使其被广泛应用在微结构图案化，物质的吸附分离，流体控制和酶的固定化等微流控领域[16-18]。

2  NIPA类聚合物的合成文献综述

聚（N一异丙基丙烯酞胺）（PNIPAAm）作为一种最具代表性的温敏聚合物，是目前智能聚合物研究的热点之一[19]。N-异丙基丙烯酰胺（NIPA）的分子侧链上具有疏水性的异丙基基团和亲水性的酰胺基团，这两种基团在氢键作用下的平衡使得NIPA类聚合物呈现出优良的温度敏感性能。聚合方法不同，单体NIPA合成出的聚合物形态也不同。单链线性聚合物(PNIPAAm)和交联网状聚合物(PNIPA)是单体NIPA合成出的主要聚合物，而这两类聚合物同时也是微流控领域中涉及PNIPAAm的研究的两大主体。 NIPA类光聚合温敏凝胶在微流控领域的应用(2):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_91433.html