细胞固定化载体表面亲水性的改善方法及应用技术

一种改善碳纤维表面亲水性的方法，具体涉及利用强氧化剂（如强酸，双氧水等）对碳纤维表面经氧化改性处理，以增强亲水性的方法，并作为细胞固定化载体应用于多批式发酵生产中。具体步骤如下：将200T、300T、700T级的布状或束状PAN基碳纤维中的一种进行表面清洗后，利用浓度为62%-78%的硝酸、硫酸等强酸浸泡0.5~6h，清洗干燥后确定碳纤维表面的性质变化并作为固定化载体应用于发酵生产中。氧化改性后的碳纤维极性明显增强，碳纤维表面接触角由接近0°变化为80-120°，表面氧官能团由6.32-9.21%增加至16.9-22.3%，比表面积增加至26.23-32.67㎡·g-1。在细胞固定化发酵生产中可实现连续发酵5-10批。本发明专利技术采用的碳纤维改性方法可被认为一种在发酵生产中有前途的制备良好生物相容性载体的方法。

【技术实现步骤摘要】

一种改善碳纤维表面亲水性的方法，具体涉及碳纤维表面利用强氧化剂进行氧化改性增强亲水性的方法，并作为载体应用于细胞固定化的多批式发酵生产中。
技术介绍
固定化细胞的使用能够缓解胞内酶的隔离和净化过程中多余的耗时和复杂的步骤，且能够防止微生物细胞被稀释于开放的水域系统中。载体材料为微生物提供外部保护和足够的孔隙空间，并为微生物细胞的生存和功能性输出创造了有利条件，因此受到越来越多的关注。目前，许多研究人员致力于在不同固定化载体上以维持高性能、高持久性的细胞活性为前提进行高效、连续发酵。因此，对于载体的选择至关重要，且载体表面的性质影响细胞的生长和新陈代谢。一个具有理想表面性质的固定化载体不仅具有适当的物理属性使细胞能够良好的粘附，而且所选择的的载体应该为降低生产成本的可生物降解材料。碳具有良好的生物相容性并广泛的应用于医学、生物工程、材料等领域，以碳基材料作为固定化载体具有广阔的发展前景。碳纤维本身具备优良的生物相容性，已应用于骨替代品、固定骨碎片等医疗方面；并且其自身对细菌拥有较好的吸附性，已经应用于碳纤维生物膜进行细菌吸附高效率的治理废水的研究中。因此，将碳纤维作为载体应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善碳纤维表面亲水性的方法及应用，其特征在于，具体步骤如下：  （1）碳纤维的表面清洗：将碳纤维利用3‑5倍碳纤维体积的有机试剂，然后用4‑6倍碳纤维体积的去离子水洗掉残留的有机试剂，烘干备用；  （2）碳纤维表面改性：将表面清洗后的碳纤维浸泡在3‑5倍碳纤维体积的强酸或高浓度的双氧水等强氧化剂中0.5‑6 h，然后将强氧化剂倒入试剂回收桶内，并用4‑6倍碳纤维体积的去离子水清洗掉碳纤维表面残留的试剂，烘干备用；  （3）改性碳纤维的应用：将改性后的碳纤维按照5‑25g/L的加入量加入到培养瓶内，加入培养液并接种后进行多批式发酵生产。

【技术特征摘要】
1.一种改善碳纤维表面亲水性的方法及应用，其特征在于，具体步骤如下： （1）碳纤维的表面清洗：将碳纤维利用3-5倍碳纤维体积的有机试剂，然后用4-6倍碳纤维体积的去离子水洗掉残留的有机试剂，烘干备用； （2）碳纤维表面改性：将表面清洗后的碳纤维浸泡在3-5倍碳纤维体积的强酸或高浓度的双氧水等强氧化剂中0.5-6 h，然后将强氧化剂倒入试剂回收桶内，并用4-6倍碳纤维体积的去离子水清洗掉碳纤维表面残留的试剂，烘干备用； （3）改性碳纤维的应用：将改性后的碳纤维按照5-25g/L的加入量加入到培养瓶内，加入培养液并接种后进行多批式发酵生产。2.根据权利要求1所述的碳纤维改性方法，其特征在于，所使用的碳纤维为布状或束状的200T、300T、700T级的PAN基碳纤维。3.根据权利要求1-2所述的碳纤维改性方法，其特征在于，所使用的碳纤维是利用3-5倍碳纤维体积的浓度为62%-78%的浓硝酸、浓硫酸或25-40%的双氧水等进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐，秦昂，武大鹏，尹艳丽，陈伟伟，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：河南;41