專利名稱：促細(xì)胞生長的抗生物污染的材料表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料表面改性領(lǐng)域，具體涉及一種促細(xì)胞生長的抗生物污染的材料表面處理方法。
背景技術(shù)：
應(yīng)用于人體的生物材料在植入人體后，在材料表面通常會(huì)發(fā)生蛋白或其它物質(zhì)的吸附從而引發(fā)一系列的不利生物化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致植入的失敗。通過材料表面處理提高材料表面的抗生物污染能力，有助于提高材料表面的生物相容性；另一方面，為了促進(jìn)材料與人體組織的愈合，有時(shí)不僅要求材料具有抗生物污染的能力，同時(shí)還要有促進(jìn)特定細(xì)胞生長的能力；如對(duì)于人工血管植入物，材料表面不僅需要具有抗生物污染能力來抑制蛋白、血小板、凝血因子等的吸附，而且還要有促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞生長的能力，從而可以構(gòu)建更加長效 的抗凝血表面。因此，通過表面處理同時(shí)賦予材料抗生物污染特性和促細(xì)胞生長性能具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有許多分子具有抗生物污染特性，具有親水性的分子通常具有一定的抗生物污染特性，但是這些分子接枝在材料表面后，往往接枝密度低并且接枝密度難以提高，因此，限制了其廣泛的應(yīng)用，采用表面原位聚合反應(yīng)可以在保持固定分子生物活性的前提下提高接枝密度，從而提高材料表面的抗生物污染特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種促細(xì)胞生長的抗生物污染材料的表面處理方法，通過該處理方法構(gòu)建同時(shí)具有多種生物活性的材料表面，一方面賦予材料良好的抗生物污染能力，另一方面賦予材料促細(xì)胞生長能力，提高植入生物材料的生物相容性和植入成功率。本發(fā)明采用的技術(shù)解決方案是首先對(duì)材料表面進(jìn)行活化處理后再自組裝溴基硅烷分子，然后依次將具有抗生物污染特征的兩性離子分子和聚乙二醇以及促細(xì)胞生長的蛋白質(zhì)或多肽固定在材料表面。其中，所述的活化處理包括酸處理、堿處理和等離子體處理；酸處理溶液為鹽酸或濃硫酸與雙氧水的混合溶液，其中酸質(zhì)量含量10%-90%，處理時(shí)間為2分鐘一2小時(shí)，處理溫度為20°C—80°C;堿處理溶液為質(zhì)量濃度20% — 80%的氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液，處理時(shí)間為I一24小時(shí)，處理溫度為20°C—80°C;等離子體處理的放電方式為射頻放電方式，放電功率為30W — 300W，處理氣體為氬氣、氮?dú)饣蜓鯕猓幚頃r(shí)間為I 一 30分鐘。其中，所述表面溴化為表面自組裝溴基硅烷分子，溴基硅烷為3-溴丙基三甲氧基娃燒、3-溴丙基二乙氧基娃燒或者3-溴丙基二氯娃燒；自組裝反應(yīng)時(shí)間為I一24小時(shí),溶液濃度為IOmM-IOOmM,溶劑為二氯甲烷、乙醇、甲苯、丙酮、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、蒸餾水中的一種。其中，所述的接枝兩性離子分子是將表面溴化的材料浸沒到兩性離子分子與催化劑的混合溶液中反應(yīng)；兩性離子分子為2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰氯(MPC:2-methacryIoyloxyethyI phosphorylcholine)、石黃基甜菜喊甲基丙烯酸酉旨(SBMA:sulfobetaine methacrylate)、羧基甜菜喊甲基丙烯酸酯(CBMA: carboxybetainemethacrylate);催化劑為溴化亞酮與聯(lián)二卩比唳的絡(luò)合物,其摩爾比為I: l"l:3,反應(yīng)溫度為常溫一 100°C，溶劑為乙醇、甲醇、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺或水。其中，所述的接枝聚乙二醇是將接枝了兩性離子分子的材料浸沒到聚乙二醇溶液中進(jìn)行反應(yīng)，并加入胺類物質(zhì)，反應(yīng)時(shí)間為I一24小時(shí)，胺類物質(zhì)為乙二胺、三乙胺或三甲胺，
其中，所述的聚乙二醇的重量分子量為300-5000。其中，所述固化促細(xì)胞生長分子是將表面接枝了抗生物污染分子的材料浸沒到羰二咪唑溶液中活化后與細(xì)胞外基質(zhì)蛋白或蛋白多肽溶液反應(yīng)；羰二咪唑活化的溶劑為二氯甲烷、乙酸乙酯、二甲基亞砜或二甲基甲酰胺，活化時(shí)間為I一24小時(shí)；細(xì)胞外基質(zhì)蛋白為 膠原蛋白、纖連蛋白、骨形成蛋白或?qū)诱尺B蛋白，蛋白多肽為含有RGD序列的多肽類物質(zhì)；蛋白溶液的溶劑為磷酸緩沖溶液、碳酸緩沖液或蒸餾水，反應(yīng)時(shí)間為I一24小時(shí)。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
I、采用表面原位自組裝及表面原位化學(xué)反應(yīng)對(duì)材料表面進(jìn)行處理，通過多種參數(shù)控制表面分子的接枝量，不改變材料本體性質(zhì)，方法簡便易行，操作簡單，反應(yīng)條件易控制。2、本發(fā)明所采用的方法可以應(yīng)用于幾乎所有生物材料的表面處理，可廣泛應(yīng)用于生物材料以及納米材料表面處理的各個(gè)領(lǐng)域。3、本發(fā)明通過表面原位聚合的方式，提高材料表面抗生物污染分子的接枝密度，并保留進(jìn)一步的化學(xué)反應(yīng)活性，有效提高材料表面的抗生物污染能力。4、在接枝抗生物污染分子的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步原位固定親水性較好并具有良好抗生物污染能力的分子聚乙二醇，進(jìn)一步提高了材料表面的抗生物污染能力，實(shí)現(xiàn)在材料表面同時(shí)固定兩種抗生物污染分子，與單一接枝比較，具有比較明顯的優(yōu)勢。5、在材料表面同時(shí)接枝抗生物污染分子以及促細(xì)胞生長分子，同時(shí)賦予材料抗污染性能以及促細(xì)胞生長性能，發(fā)展生物材料表面處理新穎手段，并獲得同時(shí)具有良好抗生物污染性能以及促細(xì)胞生長的新型生物材料。6、具有兩性離子性能的分子由于具有優(yōu)異的親水性，也被用于材料的抗污染表面處理，本發(fā)明采用材料表面原位聚合反應(yīng)的方法接枝具有丙烯基端基的兩性離子分子，不僅提高了接枝密度，而且很好地保持了兩性離子分子的抗生物污染性能，有利于大幅度提高材料表面抗生物污染的能力。7、聚乙二醇是一種被廣泛采用的提高材料表面抗生物污染能力的分子，聚乙二醇具有優(yōu)異的親水性能，在接枝兩性離子分子的基礎(chǔ)上，本發(fā)明進(jìn)一步固定聚乙二醇分子，實(shí)現(xiàn)將多種抗生物污染分子固定到材料表面的目的，有利于進(jìn)一步提高材料表面抗生物污染的能力。8、材料表面固定細(xì)胞外基質(zhì)蛋白或含有促進(jìn)細(xì)胞粘附的蛋白多妝，可以提聞材料表面與細(xì)胞之間相互作用的能力，從而提聞材料表面細(xì)胞粘附鋪展性能，提聞材料的生物相容性，本發(fā)明在抗生物污染表面改性的基礎(chǔ)上進(jìn)一步固定促細(xì)胞生長的蛋白或多肽，同時(shí)賦予材料表面抗生物污染特性與促細(xì)胞生長性能，有望在心血管植入器械、骨替代生物材料、矯形外科植入材料等多領(lǐng)域獲得應(yīng)用。


圖I為實(shí)施例的基本反應(yīng)步驟示意圖。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述，這些實(shí)施例不能理解為是對(duì)技術(shù)方案的限制。實(shí)施例I :依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)材料表面活化將Ti6A14V材料切割成直徑為I.5cm、厚度為Imm的圓片，表面拋光成鏡面后用丙酮、乙醇、蒸餾水依次超聲清洗10分鐘，浸沒到濃硫酸與雙氧水的混合溶液中(硫酸雙氧水=70 30 (v/v))處理30分鐘后取出，然后用大量的去離子水清洗,干燥后備用;
(2)材料表面溴化首先配制濃度為IOmM的3-溴丙基三甲氧基硅烷的甲苯溶液，將表面活化的Ti6A14V圓片浸沒到20ml配制的硅烷溶液中，自組裝反應(yīng)12小時(shí)，取出后用甲苯、丙酮、去離子水依次超聲清洗10分鐘后干燥備用；
(3)接枝抗生物污染分子分別稱取0.054克CuBr、3. 0克MPC，溶解于20毫升甲醇/水(v/v=4 :1)溶液中，再稱取0. 059克聯(lián)二吡啶溶解于上述溶液中，通氮?dú)?0分鐘；然后放入表面溴化的Ti6A14V，氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下充分反應(yīng)6小時(shí)后取出，用蒸餾水充分清洗后浸沒到聚乙二醇的水溶液中(IOg聚乙二醇，20毫升水)，加入0.2毫升三乙胺，攪拌反應(yīng)I小時(shí)， 用蒸餾水充分清洗后干燥備用；
(4)固化促細(xì)胞生長蛋白將步驟(3)的表面處理材料浸沒到5mM的羰二咪唑二甲基亞砜(DMSO)溶液中，充分反應(yīng)12小時(shí)后取出，用DMSO和蒸餾水依次超聲清洗干燥后浸沒到100mg/ml的纖連蛋白溶液中充分反應(yīng)12小時(shí)，取出后蒸餾水充分清洗，得到具有抗生物污染的促細(xì)胞生長的材料。實(shí)施例2 :依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理(堿處理)
(1)材料表面活化將Ti6A14V材料切割成直徑為I.5cm、厚度為Imm的圓片，表面拋光成鏡面后用丙酮、乙醇、蒸餾水依次超聲清洗10分鐘，浸沒到80%的氫氧化鈉溶液中處理6小時(shí)取出，然后用大量的去離子水清洗，干燥后備用；
(2)材料表面溴化將表面活化的Ti6A14V浸沒到20ml濃度為IOmM的3-溴丙基三甲氧基硅烷的甲苯溶液自組裝反應(yīng)12小時(shí)，取出用甲苯、丙酮、去離子水依次超聲清洗10分鐘后干燥備用；
(3)接枝抗生物污染分子分別稱取0.054克CuBr、3. 0克MPC，溶解于20毫升甲醇/水(v/v=4 :1)溶液中，再稱取0. 12克聯(lián)二吡啶溶解于上述溶液中，通氮?dú)?0分鐘；然后放入表面溴化的Ti6A14V，氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下充分反應(yīng)6小時(shí)后取出，用蒸餾水充分清洗后浸沒到聚乙二醇的水溶液中(IOg聚乙二醇，20毫升水)，加入0. 2毫升三乙胺，攪拌反應(yīng)12小時(shí)，用蒸餾水充分清洗后干燥備用；
(4)固定促細(xì)胞生長蛋白將步驟(3)的表面處理材料浸沒到5mM的羰二咪唑二甲基亞砜(DMSO)溶液中，充分反應(yīng)I小時(shí)后取出，用DMSO和蒸餾水依次超聲清洗干燥后浸沒到100mg/ml的纖連蛋白溶液中充分反應(yīng)I小時(shí)，取出后蒸餾水充分清洗，得到具有抗生物污染的促細(xì)胞生長的材料。實(shí)施例3 :依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)材料表面活化將Ti6A14V材料切割成直徑為I.5cm、厚度為Imm的圓片，表面拋光成鏡面后用丙酮、乙醇、蒸餾水依次超聲清洗10分鐘，放入等離子體處理儀的真空室中，抽真空后用氧氣等離子體處理10分鐘，樣品取出后用大量的去離子水清洗，干燥后備用；
(2)材料表面溴化首先配制濃度為IOmM的3-溴丙基三甲氧基硅烷的甲苯溶液，將表面活化的Ti6A14V圓片浸沒到20ml硅烷溶液中，攪拌反應(yīng)24小時(shí)，取出用甲苯、丙酮、去離子水依次超聲清洗10分鐘后干燥備用；
(3)接枝抗生物污染分子分別稱取0.054克CuBr、3. 0克MPC，溶解于20毫升甲醇/水(v/v=4 1)溶液中，再稱取0. 059克聯(lián)二吡啶溶解于上述溶液中，通氮?dú)?0分鐘；然后 放入表面溴化的Ti6A14V，氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下充分反應(yīng)6小時(shí)后取出，用蒸餾水充分清洗后浸沒到聚乙二醇的水溶液中(IOg聚乙二醇，20毫升水)，加入0. 2毫升三乙胺，攪拌反應(yīng)24小時(shí)，用蒸餾水充分清洗后干燥備用；
(4)促細(xì)胞生長蛋白固定將步驟(3)的表面處理材料浸沒到5mM的羰二咪唑二甲基亞砜(DMSO)溶液中，充分反應(yīng)24小時(shí)后取出，用DMSO和蒸餾水依次超聲清洗干燥后浸沒到100mg/ml的纖連蛋白溶液中充分反應(yīng)6小時(shí)，取出后蒸餾水充分清洗，得到具有抗生物污染的促細(xì)胞生長的材料。實(shí)施例4 :依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理(溴基硅烷分子濃度改變，50mM)
(1)材料表面活化將表面拋光的不銹鋼圓片用丙酮、乙醇、蒸餾水依次超聲清洗10分鐘，干燥后放入等離子體處理儀的真空室中，抽真空后用氬氣等離子體處理10分鐘，樣品取出后用大量的去離子水清洗，干燥后備用；
(2)材料表面溴化將表面活化的材料浸沒到50mM的3-溴丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，自組裝反應(yīng)12小時(shí)，用乙醇、蒸餾水依次超聲清洗10分鐘后干燥后備用；
(3)接枝抗污染分子將表面溴化的聚苯乙烯材料放入燒餅中，加入4.0克SMBA，20毫升DMSO/水(v/v=4 :1)溶液以及0. 131克Bpy，充分?jǐn)嚢枞芙?，通入N2充分除氧，在N2保護(hù)下加入0. 06克CuBr，繼續(xù)通氮?dú)獬浞址磻?yīng)6小時(shí)后取出，蒸餾水充分清洗后浸沒到聚乙二醇的水溶液中(20g聚乙二醇，20毫升水)，加入三乙胺，攪拌反應(yīng)12小時(shí)，用蒸餾水充分清洗后干燥備用；
(4)固化促細(xì)胞生長蛋白將步驟(3)中的表面處理材料浸沒到IOmM的羰二咪唑DMSO溶液中，充分反應(yīng)6小時(shí)后取出，用DMSO和蒸餾水依次清洗干燥后浸沒到200mg/ml的膠原蛋白溶液中充分反應(yīng)6小時(shí)，取出后蒸餾水充分清洗，得到具有抗生物污染的促細(xì)胞生長的材料。實(shí)施例5 :依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理(溴基硅烷分子濃度改變，IOOmM)
(1)材料表面活化將Ti6A14V材料切割成直徑為I.5cm、厚度為Imm的圓片，表面拋光成鏡面后用丙酮、乙醇、蒸餾水依次超聲清洗10分鐘，放入等離子體處理儀的真空室中，抽真空后用氧氣等離子體處理10分鐘，樣品取出后用大量的去離子水清洗，干燥后備用；
(2)材料表面溴化首先配制濃度為IOOmM的3-溴丙基三甲氧基硅烷的甲苯溶液，將表面活化的Ti6A14V圓片浸沒到20ml硅烷溶液中，攪拌反應(yīng)12小時(shí)，取出用甲苯、丙酮、去離子水依次超聲清洗10分鐘后干燥備用；(3)接枝抗生物污染分子分別稱取0.054克CuBr、3. 0克MPC，溶解于20毫升甲醇/水(v/v=4 :1)溶液中，再稱取0. 12克聯(lián)二吡啶溶解于上述溶液中，通氮?dú)?0分鐘；然后放入表面溴化的Ti6A14V，氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下充分反應(yīng)6小時(shí)后取出，用蒸餾水充分清洗后浸沒到聚乙二醇的水溶液中(IOg聚乙二醇，20毫升水)，加入0. 2毫升三乙胺，攪拌反應(yīng)12小時(shí)，用蒸餾水充分清洗后干燥備用；
(4)固化促細(xì)胞生長蛋白將步驟(3)的表面處理材料浸沒到5mM的羰二咪唑二甲基亞砜(DMSO)溶液中，充分反應(yīng)6小時(shí)后取出，用DMSO和蒸餾水依次超聲清洗干燥后浸沒到100mg/ml的纖連蛋白溶液中充分反應(yīng)6小時(shí)，取出后蒸餾水充分清洗，得到具有抗生物污染的促細(xì)胞生長的材料。實(shí)施例6 :依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)材料表面活化=PET滌綸材料首先用氧氣等離子處理，處理功率為50W，處理時(shí)間為 10分鐘，處理完成后用大量蒸餾水清洗后干燥備用；
(2)材料表面溴化將表面活化的材料浸沒到IOmM的3-溴丙基三甲氧基硅烷溶液中(DMS0溶解)，自組裝反應(yīng)12小時(shí),用大量去離子水清洗,干燥后備用；
(3)接枝抗污染分子分別稱取0.I克CuBr、4. 0克SMBA、0. 33克聯(lián)二吡啶加入到燒瓶中，用30毫升DMF/水(v/v=4 I)溶液充分溶解后通氮?dú)?0分鐘充分除氧，然后在N2保護(hù)下放入表面溴化的PET，通氮?dú)饫^續(xù)反應(yīng)12小時(shí)后取出用蒸餾水充分清洗，浸沒到聚乙二醇的水溶液中(20g聚乙二醇，20毫升水)，加入三乙胺，攪拌反應(yīng)12小時(shí)，用蒸餾水充分清洗后干燥備用；
(4)固化促細(xì)胞生長蛋白將步驟(3)中的表面處理材料浸沒到IOmM的羰二咪唑DMSO溶液中，充分反應(yīng)6小時(shí)后取出，用DMSO和蒸餾水依次清洗干燥后浸沒到200mg/ml的層連蛋白PBS溶液中充分反應(yīng)6小時(shí)，取出后蒸餾水充分清洗，得到具有抗生物污染的促細(xì)胞生長的材料。實(shí)施例7 :依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)材料表面活化316L不銹鋼圓片用氧氣等離子體處理，300W處理10分鐘，蒸餾水充分清洗后干燥備用；
(2)材料表面溴化表面活化的材料浸沒到IOmM的3-溴丙基三氯硅烷的甲苯溶液中，自組裝反應(yīng)12小時(shí)，用甲苯，丙酮以及蒸餾水依次超聲清洗，干燥后備用；
(3)接枝抗污染分子分別稱取0.08克CuBr、5. 0克SMBA溶解于40毫升甲醇/水(v/v=4 1)溶液中，再稱取0. 20克聯(lián)二吡啶溶解于上述溶液中，通N2充分?jǐn)嚢璩?，在N2氛圍中加入表面溴化的表面溴化的不銹鋼圓片，氮?dú)鈼l件下反應(yīng)6小時(shí)后取出用蒸餾水充分清洗，浸沒到聚乙二醇的水溶液中(IOg聚乙二醇，20毫升水)，加入三乙胺，攪拌反應(yīng)12小時(shí)，用蒸餾水充分清洗后干燥備用；
(4)固化促細(xì)胞生長蛋白將步驟(3)中的表面改性材料浸沒到5mM的羰二咪唑DMSO溶液中，充分反應(yīng)12小時(shí)后取出，用DMSO和蒸餾水依次清洗干燥后浸沒到150mg/ml的RGD多肽溶液中充分反應(yīng)12小時(shí)，取出后蒸餾水充分清洗，得到具有抗生物污染的促細(xì)胞生長的材料。實(shí)施例8 :依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(I)材料表面活化聚氨酯材料首先用氮?dú)獾入x子體處理10分鐘(功率200W)，處理后材料用蒸餾水充分清洗后干燥備用；
(2)材料表面溴化表面活化的材料浸沒到20mM的3-溴丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中，攪拌反應(yīng)12小時(shí)，用乙醇以及蒸餾水依次超聲清洗，干燥后備用；
(3)接枝抗污染分子分別稱取0.09克CuBr、4. 0克CMBA溶解于40毫升甲醇/水(v/v=4 1)溶液中，再稱取0. 22克聯(lián)二吡啶溶解于上述溶液中，通N2充分?jǐn)嚢璩酰贜2氛圍中加入表面溴化的不銹鋼圓片，氮?dú)鈼l件下攪拌反應(yīng)6小時(shí)后取出用蒸餾水充分清洗，樣品干燥后浸沒到聚乙二醇的水溶液中(IOg聚乙二醇，20毫升水)，加入三乙胺，攪拌反應(yīng)12小時(shí)，用蒸餾水充分清洗后干燥備用；
(4)固化促細(xì)胞生長蛋白將步驟(3)中的表面改性材料浸沒到5mM的羰二咪唑DMF溶液中，充分反應(yīng)I小時(shí)后取出，用DMSO和蒸餾水依次清洗干燥后浸沒到100mg/ml的RGD多肽溶液中充分反應(yīng)I小時(shí)，取出后蒸餾水充分清洗，得到具有抗生物污染的促細(xì)胞生長的材料。 實(shí)施例9 :依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)材料表面活化316L不銹鋼圓片用氧氣等離子體處理，200W處理10分鐘，蒸餾水充分清洗后干燥備用；
(2)材料表面溴化表面活化的材料浸沒到IOmM的3-溴丙基三氯硅烷的甲苯溶液中，攪拌反應(yīng)12小時(shí)，用甲苯，丙酮以及蒸餾水依次超聲清洗，干燥后備用；
(3)接枝抗污染分子分別稱取0.08克CuBr、5. 0克SMBA溶解于40毫升甲醇/水(v/v=4 1)溶液中，再稱取0. 20克聯(lián)二吡啶溶解于上述溶液中，通N2充分?jǐn)嚢璩?，在N2氛圍中加入表面溴化的表面溴化的不銹鋼圓片，氮?dú)鈼l件下反應(yīng)6小時(shí)后取出用蒸餾水充分清洗，浸沒到聚乙二醇的水溶液中(IOg聚乙二醇，20毫升水)，加入三乙胺，攪拌反應(yīng)12小時(shí)，用蒸餾水充分清洗后干燥備用；
(4)固化促細(xì)胞生長蛋白將步驟(3)中的表面改性材料浸沒到5mM的羰二咪唑DMSO溶液中，充分反應(yīng)24小時(shí)后取出，用DMSO和蒸餾水依次清洗干燥后浸沒到150mg/ml的RGD多肽溶液中充分反應(yīng)24小時(shí)，取出后蒸餾水充分清洗，得到具有抗生物污染的促細(xì)胞生長的材料。實(shí)施例10 :依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)材料表面活化將Ti6A14V材料切割成直徑為I.5cm、厚度為Imm的圓片，表面拋光成鏡面后用丙酮、乙醇、蒸餾水依次超聲清洗10分鐘，放入等離子體處理儀的真空室中，抽真空后用氧氣等離子體處理30分鐘，樣品取出后用大量的去離子水清洗，干燥后備用；
(2)材料表面溴化表面活化的材料浸沒到IOmM的3-溴丙基三氯硅烷的甲苯溶液中，攪拌反應(yīng)6小時(shí)，用甲苯，丙酮以及蒸餾水依次超聲清洗，干燥后備用；
(3)接枝抗污染分子分別稱取0.08克CuBr、5. 0克MPC溶解于40毫升甲醇/水(v/v=4 :1)溶液中，再稱取0. 20克聯(lián)二吡啶溶解于上述溶液中，通N2充分?jǐn)嚢璩?，在N2氛圍中加入表面溴化的表面溴化的不銹鋼圓片，氮?dú)鈼l件下60°C加熱反應(yīng)6小時(shí)后取出用蒸餾水充分清洗，浸沒到聚乙二醇的水溶液中(IOg聚乙二醇，20毫升水)，加入三乙胺，攪拌反應(yīng)12小時(shí)，用蒸餾水充分清洗后干燥備用；
(4)固化促細(xì)胞生長蛋白將步驟(3)中的表面改性材料浸沒到5mM的羰二咪唑DMSO溶液中，充分反應(yīng)24小時(shí)后取出，用DMSO和蒸餾水依次清洗干燥后浸沒到150mg/ml的RGD多肽溶液中充分反應(yīng)24小時(shí)，取出后蒸餾水充分清洗，得到具有抗生物污染的促細(xì)胞生長的材料。實(shí)施例11 :依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)材料表面活化將Ti6A14V材料切割成直徑為I.5cm、厚度為Imm的圓片，表面拋光成鏡面后用丙酮、乙醇、蒸餾水依次超聲清洗10分鐘，放入鹽酸與雙氧水的混合溶液中處理I小時(shí)，樣品取出后用大量的去離子水清洗，干燥后備用；
(2)材料表面溴化表面活化的材料浸沒到30mM的3-溴丙基三氯硅烷的甲苯溶液中，攪拌反應(yīng)6小時(shí)，用甲苯，丙酮以及蒸餾水依次超聲清洗，干燥后備用；
(3)接枝抗污染分子分別稱取0.06克CuBr、5. 0克MPC溶解于40毫升甲醇/水(v/v=4 :1)溶液中，再稱取0. 13克聯(lián)二吡啶溶解于上述溶液中，通N2充分?jǐn)嚢璩?，在N2氛圍中加入表面溴化的表面溴化的不銹鋼圓片，氮?dú)鈼l件下100°C加熱反應(yīng)6小時(shí)后取出用蒸餾水充分清洗，浸沒到聚乙二醇的水溶液中(IOg聚乙二醇，20毫升水)，加入三乙胺，攪拌反應(yīng)12小時(shí)，用蒸餾水充分清洗后干燥備用；
(4)固化促細(xì)胞生長蛋白將步驟(3)中的表面改性材料浸沒到IOmM的羰二咪唑DMSO溶液中，充分反應(yīng)24小時(shí)后取出，用DMSO和蒸餾水依次清洗干燥后浸沒到150mg/ml的RGD多肽溶液中充分反應(yīng)24小時(shí)，取出后蒸餾水充分清洗，得到具有抗生物污染的促細(xì)胞生長的材料。以上所有實(shí)施例的基本反應(yīng)步驟如圖I所示。
權(quán)利要求
1.促細(xì)胞生長的抗生物污染的材料表面處理方法，其特征是首先對(duì)材料表面進(jìn)行活化處理后自組裝溴基硅烷分子進(jìn)行表面溴化，然后依次將具有抗生物污染特征的兩性離子分子、聚乙二醇以及促細(xì)胞生長的蛋白質(zhì)或多肽固定在材料表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的促細(xì)胞生長的抗生物污染的材料表面處理方法，其特征是所述的活化處理包括酸處理、堿處理和等離子體處理；酸處理溶液為鹽酸或濃硫酸與雙氧水的混合溶液，其中酸質(zhì)量含量10%-90%，處理時(shí)間為2分鐘一2小時(shí)，處理溫度為20°C—800C ;堿處理溶液為質(zhì)量濃度20% — 80%的氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液，處理時(shí)間為I一24小時(shí)，處理溫度為20°C—80°C ;等離子體處理的放電方式為射頻放電方式，放電功率為30W — 300W，處理氣體為氬氣、氮?dú)饣蜓鯕?，處理時(shí)間為I 一30分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的促細(xì)胞生長的抗生物污染的材料表面處理方法，其特征是所述表面溴化為表面自組裝溴基硅烷分子；溴基硅烷為3-溴丙基三甲氧基硅烷、3-溴丙基二乙氧基娃燒或者3-溴丙基二氯娃燒；自組裝反應(yīng)時(shí)間為I一24小時(shí),溶液濃度為IOmM-IOOmM,溶劑為二氯甲烷、乙醇、甲苯、丙酮、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、蒸餾水中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的促細(xì)胞生長的抗生物污染的材料表面處理方法，其特征是所述的接枝兩性離子分子是將表面溴化的材料浸沒到兩性離子分子與催化劑的混合溶液中反應(yīng)；兩性離子分子為2-甲基丙烯?；趸一柞Ｂ?MPC:2-methacryIoyIoxyethyI phosphorylcholine)、石黃基甜菜喊甲基丙烯酸酉旨(SBMA:sulfobetaine methacrylate)、羧基甜菜喊甲基丙烯酸酯(CBMA: carboxybetainemethacrylate);催化劑為溴化亞酮與聯(lián)二卩比唳的絡(luò)合物,其摩爾比為I: l"l:3,反應(yīng)溫度為常溫一 100°C，溶劑為乙醇、甲醇、二甲基亞砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)或水。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的促細(xì)胞生長的抗生物污染的材料表面處理方法，其特征是所述的接枝聚乙二醇(PEG)是將接枝了兩性離子分子的材料浸沒到聚乙二醇溶液中進(jìn)行反應(yīng)，并加入胺類物質(zhì)，反應(yīng)時(shí)間為I一24小時(shí)，胺類物質(zhì)為乙二胺、三乙胺或三甲胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的促細(xì)胞生長的抗生物污染的材料表面處理方法，其特征是所述的聚乙二醇的重量分子量為300-5000。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的促細(xì)胞生長的抗生物污染的材料表面處理方法，其特征是所述固化促細(xì)胞生長分子是將表面接枝了抗生物污染分子的材料浸沒到羰二咪唑溶液中活化后與細(xì)胞外基質(zhì)蛋白或蛋白多肽溶液反應(yīng)；羰二咪唑活化的溶劑為二氯甲烷、乙酸乙酯、二甲基亞砜或二甲基甲酰胺，活化時(shí)間為I一24小時(shí)；細(xì)胞外基質(zhì)蛋白為膠原蛋白、纖連蛋白、骨形成蛋白或?qū)诱尺B蛋白，蛋白多肽為含有RGD序列的多肽類物質(zhì)；蛋白溶液的溶劑為磷酸緩沖溶液、碳酸緩沖液或蒸餾水，反應(yīng)時(shí)間為I一24小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了促細(xì)胞生長的抗生物污染的材料表面處理方法，首先對(duì)材料表面進(jìn)行活化處理后進(jìn)行表面自組裝反應(yīng)，然后依次將具有抗生物污染特性的兩性離子分子、聚乙二醇分子以及促細(xì)胞生長的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白或蛋白多肽固定在材料表面，得到同時(shí)具有促細(xì)胞生長以及抗生物污染特性的材料。采用本發(fā)明所述的方法對(duì)材料進(jìn)行表面處理，可以同時(shí)賦予材料表面抗生物污染能力以及促進(jìn)細(xì)胞生長能力，在生物材料、組織工程以及納米材料研究等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。
文檔編號(hào)A61L27/28GK102743788SQ20121023308
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者丁紅燕, 張兵兵, 潘長江, 董云肖 申請人:淮陰工學(xué)院