一種在不同光學(xué)元件基底上涂抹生物活性羥基磷灰石透明薄膜方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在不同光學(xué)元件基底上涂抹生物活性羥基磷灰石透明薄膜方法，屬于羥基磷灰石涂膜合成的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]輕基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)是人體骨骼的最主要組成部分。水熱法合成的羥基磷灰石不但具有納米級(jí)的晶型針狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)又具有非常好的生物相容性，在醫(yī)學(xué)支撐材料領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用價(jià)值。人工合成的羥基磷灰石粉末樣品具有特殊的表面性能、生物活性、生物降解性、骨傳導(dǎo)性、非免疫原性等優(yōu)點(diǎn)，植入人體后，在體液的作用下，鈣和磷游離出材料表面，并與人體骨組織形成化學(xué)鍵合，參與新組織的形成，并且其在各種磷酸鈣中是熱力學(xué)最穩(wěn)定的形態(tài)，故使其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，已成為國(guó)內(nèi)外生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的主要課題之一。
[0003]如今科研領(lǐng)域用到的細(xì)胞培養(yǎng)的容器大多數(shù)在追求細(xì)胞后期生長(zhǎng)觀察的時(shí)候，忽略了細(xì)胞培養(yǎng)板對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的促進(jìn)作用。很多人都在考慮通過(guò)在細(xì)胞生長(zhǎng)表面涂抹一層羥基磷灰石來(lái)提高細(xì)胞的生長(zhǎng)活性。羥基磷灰石的涂膜技術(shù)有很多種，如電鍍噴涂技術(shù)，溶膠凝膠法涂膜和水熱法涂膜等。其中以水熱法為比較常用的涂膜手段，通過(guò)調(diào)節(jié)PH，反應(yīng)濃度和水熱溫度來(lái)控制羥基磷灰石薄膜性能。特別是一些光學(xué)基底在涂膜過(guò)羥基磷灰石薄膜后，不僅能使細(xì)胞在基底表面快速生長(zhǎng)，同時(shí)也有利于光學(xué)顯微鏡的觀察。
[0004]現(xiàn)在醫(yī)療植入材料領(lǐng)域主要是以合金材料為主，但是這些材料的生物相容性很差，如果和羥基磷灰石結(jié)合在一起后，可獲得生物相容性和機(jī)械性能都兼得的植入材料。專(zhuān)利CN 100356991C介紹了一種在醫(yī)用材料上進(jìn)行涂膜羥基磷灰石薄膜的方法，該專(zhuān)利介紹的方法是首先配好的羥基磷灰石懸濁液，然后通過(guò)提拉法，溶膠凝膠法和噴涂法等方法將羥基磷灰石均勻的涂抹到基底上。但是這個(gè)材料在實(shí)驗(yàn)初期沒(méi)法用光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞的長(zhǎng)勢(shì)和狀態(tài)等，在材料應(yīng)用前期的檢驗(yàn)階段，產(chǎn)生了很大的不便利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在介紹一種在不同光學(xué)基底上通過(guò)水熱法涂膜羥基磷灰石薄膜的方法，這些涂膜后的基底材料可以用來(lái)觀察細(xì)胞在羥基磷灰石表面生長(zhǎng)分化的情況。
[0006]本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種在不同光學(xué)元件基底上涂抹生物活性羥基磷灰石透明薄膜方法，其特征在于:包括步驟如下:
[0007]I)取適量可溶性的磷源于燒杯中，在磁力攪拌的作用下，使磷源完全溶解在去離子水中，制成磷源溶液；
[0008]2)取一定量的可溶性鈣鹽在磁力攪拌的作用下完全溶解于去離子水中，制成鈣源溶液；
[0009]3)將磷源溶液加入鈣源溶液中，并且調(diào)節(jié)混合反應(yīng)過(guò)程中的pH在9?11左右，伴隨磁力攪拌持續(xù)的攪拌，最終獲得白色乳狀液，即為羥基磷灰石懸濁液；
[0010]4)將光學(xué)基底進(jìn)行前期處理，處理完后放于聚四氟乙烯內(nèi)襯中，并向內(nèi)襯中加入步驟3)所得的羥基磷灰石懸濁液；然后放入高壓反應(yīng)釜中，使高壓反應(yīng)釜置于烘箱中以180°C的溫度反應(yīng)12h?36h，反應(yīng)完成后自然冷卻至室溫，收集涂膜樣品。
[0011]其中，步驟I)中的可溶性磷源可以用磷酸二氫銨，或者磷酸氫銨鈉。
[0012]其中，步驟2)中的可溶性鈣鹽為硝酸鈣。
[0013]其中，步驟I)和步驟2)中的鈣源和磷源的摩爾量之比為1.67:1。
[0014]其中，步驟3)中調(diào)劑pH值的試劑為氨水，氨水易揮發(fā)，易溶解，方便后期樣品洗滌的工作。
[0015]其中，步驟4)中的光學(xué)基底的前期處理主要是通過(guò)柔和洗滌劑和純水的反復(fù)沖洗。
[0016]其中，步驟4)中收集涂膜樣品時(shí)先通過(guò)超聲將表面涂膜上的不穩(wěn)定附著物除去。
[0017]其中，步驟4)所得的涂膜樣品在烘箱中以40°C?55°C進(jìn)行烘干處理。
[0018]有益效果:
[0019]本發(fā)明的在不同光學(xué)基底上通過(guò)水熱法涂膜羥基磷灰石薄膜的方法，這些涂膜后的基底材料可以用來(lái)觀察細(xì)胞在羥基磷灰石表面生長(zhǎng)分化的情況。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1:實(shí)施案例1，2，3在玻璃片上進(jìn)行不同涂膜厚度的樣品的透光率檢測(cè)結(jié)果。
[0021]圖2:實(shí)施案例4所得石英基底涂膜樣品的透光率檢測(cè)結(jié)果
[0022]圖3:實(shí)施案例5所得氟化鈣基底涂膜樣品的透光率檢測(cè)結(jié)果。
[0023]圖4:實(shí)施案例I所得涂膜樣品的表面紅外圖譜表征。
[0024]圖5:實(shí)施案例I中所得涂膜樣品的表面XRD圖譜表征結(jié)果。
[0025]圖6:實(shí)施案例I中得到玻璃片涂膜樣品表面拉曼掃描表征結(jié)果。
[0026]圖7:實(shí)施案例3中玻璃片基底涂膜樣品的羥基磷灰石薄膜厚度。
[0027]圖8:實(shí)施案例4中石英片基底涂膜樣品的羥基磷灰石薄膜厚度。
[0028]圖9:實(shí)施案例5中氟化鈣基底涂膜樣品的羥基磷灰石薄膜厚度。
[0029]圖10:實(shí)施案例3中玻璃片基底涂膜樣品的羥基磷灰石薄膜掃描電鏡形貌觀察結(jié)果O
[0030]圖11:實(shí)施案例4中石英片基底涂膜樣品的羥基磷灰石薄膜掃描電鏡形貌觀察結(jié)果O
[0031]圖12:實(shí)施案例5中氟化鈣基底涂膜樣品的羥基磷灰石薄膜掃描電鏡形貌觀察結(jié)果O
[0032]圖13:實(shí)施案例3中玻璃片基底涂膜樣品上進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)并在白光下觀察細(xì)胞形貌。
[0033]圖14:實(shí)施案例4中石英片基底涂膜樣品上進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)并在白光下觀察細(xì)胞形貌。
[0034]圖15:實(shí)施案例5中氟化鈣片基底涂膜樣品上進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)并在白光下觀察細(xì)胞形貌。
[0035]圖16:實(shí)施案例3中玻璃片基底涂膜樣品上進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)并在熒光下觀察細(xì)胞形貌。
[0036]圖17:實(shí)施案例4中石英片基底涂膜樣品上進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)并在熒光下觀察細(xì)胞形貌。
[0037]圖18:實(shí)施案例5中氟化鈣片基底涂膜樣品上進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)并在熒光下觀察細(xì)胞形貌。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0039]實(shí)施案例I
[0040]稱取0.5968g四水硝酸鈣用50ml去離子水完全溶解。
[0041]稱取0.1996g磷酸氫二銨同樣用50ml去離子水完全溶解。
[0042]將磷酸二氫銨溶液緩慢加入到硝酸鈣溶液中，在加入的過(guò)程中通過(guò)氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)的pH = 10，得到的白色懸池液持續(xù)攪拌5min。
[0043]將處理好的玻璃基底放于聚四氟乙烯反應(yīng)內(nèi)襯中后，向內(nèi)襯中加入羥基磷灰石懸濁液。
[0044]將高壓反應(yīng)釜放于烘箱中在180°C溫度條件下水熱反應(yīng)24h，待反應(yīng)結(jié)束冷卻到室溫后，樣品超聲水洗5min洗去表面附著不穩(wěn)的羥基磷灰石，最后水洗，并且在45°C條件下烘干即可。
[0045]實(shí)施案例2
[0046]稱取0.2984g四水硝酸|丐用去50ml去離子水完全溶解。
[0047]稱取0.0998g磷酸氫二銨同樣用50ml去離子水完全溶解。
[0048]將磷酸二氫銨溶液緩慢加入到硝酸鈣溶液中，在加入的過(guò)程中通過(guò)氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)的pH = 10，得到的白色懸池液持續(xù)攪拌5min。
[0049]將處理好的玻璃基底放于聚四氟乙烯反應(yīng)內(nèi)襯中后，向內(nèi)襯中加入羥基磷灰石懸濁液。
[0050]將高壓反應(yīng)釜放于烘箱中在180°C溫度條件下水熱反應(yīng)24h，待反應(yīng)結(jié)束冷卻到室溫后，樣品超聲水洗5min洗去表面附著不穩(wěn)的羥基磷灰石，最后水洗，并且在45°C條件下烘干即可。
[0051]實(shí)施案例3
[0052]稱取0.1492g四水硝酸鈣用去50ml去離子水完全溶解。
[0053]稱取0.0449g磷酸氫二銨同樣用50ml去離子水完全溶解。
[0054]將磷酸二氫銨溶液緩慢加入到硝酸鈣溶液中，在加入的過(guò)程中通過(guò)氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)的pH = 10，得到的白色懸池液持續(xù)攪拌5min。<