一种富氧超亲水细胞培养表面的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种富氧超亲水细胞培养表面的制备方法，包括微波处理步骤：将混合气体通入微波发生器内进行微波放电处理，电离生成活性粒子；混合气体包括按质量百分含量计的如下成分：O290‑95％、H21‑5％、N21‑5％、N3F 1‑5％；等离子处理步骤：将微波处理步骤得到的活性粒子通入放置有聚苯乙烯基材的等离子发生器内进行等离子处理，得到富氧超亲水细胞培养表面。本发明专利技术的方法制备得到的细胞培养表面具有持久、稳定的超亲水效果，含有丰富的含氧官能团，同时，它还具有细胞贴壁率高、细胞生产速率高和细胞形态好的特点。

Preparation of an oxygen rich super hydrophilic cell culture surface

The invention discloses a super hydrophilic oxygen enriched cell culture method of surface preparation, including microwave processing steps: mixing the gas into the microwave generator for microwave discharge treatment, ionization generation of active particles; gas mixture comprises the following components by mass percentage: O290 95%, H21 5%, N21 5% N3F, 1 5%; plasma processing steps: microwave processing steps are active particles pass into the plasma generator is placed within the plasma treated polystyrene substrate, obtaining the oxygen enriched cell culture super hydrophilic surface. The cell culture surface prepared by the method has durable and stable super hydrophilic effect, contains abundant oxygen-containing functional groups, and has the characteristics of high cell adherence rate, high cell production rate and good cell morphology.

【技术实现步骤摘要】
一种富氧超亲水细胞培养表面的制备方法
本专利技术涉及一种细胞培养表面的制备方法，具体涉及一种富氧超亲水细胞培养表面的制备方法。
技术介绍
高分子材料表面改性的主要方法包括表面覆盖法，表面氧化法，共混表面改性、等离子体法和表面接枝法等，其中等离子体法又包括大气等离子法、真空等离子法、和电晕等离子法，为这些等离子法提供能源的来源包括常压电晕放电、真空等离子法的无线电射频、直流电放电法、低频、无线电射频、微波法和其他电磁辐射法。在多种可供选择的表面改性处理技术中，等离子体技术，特别是低温等离子体技术是一种比较理想的加工技术，这种技术具有常温工作，状态稳定，处理均匀、无污染等优点，特别是能够提供高电离度、高活性的等离子体，已被广泛应用于处理各种材料的表面，在电子、机械、塑料、橡胶等工业和生物医学工程方面有重要的作用。目前，用于表面改性处理的等离子体系统主要使用三个频段，小于100KHz的低频、13.56MHz的射频和2.45GHz的微波，其中射频和微波最为常用。现在，等离子体在工艺上已经比较容易控制，对环境污染小，而作为生命科学研究的用的细胞培养系列的耗材，主要是使用聚苯乙烯材质加工而成，但这种材料表面为非极性，亲水性很差，不利于干细胞的贴壁生长。因此，人们在培养贴壁细胞之前常常会对培养表面进行改性或处理。但是直接采用等离子体表面处理技术对聚苯乙烯进行改性处理形成的亲水表面，其表面亲水指标与性能满足不了那些生长条件苛刻的难养细胞和那些在营养条件不充分的环境中培养的细胞的贴壁生长对材料亲水性的要求。现有技术中的等离子表面处理方法存在如下问题：处理的产品表面含氧基团不够多，细胞培养的生产速度、贴壁率及存活率不高将花费大量的时间、精力和费用，从而造成培养条件难于控制的等麻烦。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种富氧超亲水细胞培养表面的制备方法，采用该方法制备得到的细胞培养表面具有持久、稳定的超亲水效果，含有丰富的含氧官能团，同时，它还具有细胞贴壁率高、细胞生产速率高和细胞形态好的特点。本专利技术的目的采用如下技术方案实现：一种富氧超亲水细胞培养表面的制备方法，其特征在于，包括：微波处理步骤：将混合气体通入微波发生器内进行微波放电处理，电离生成活性粒子；所述混合气体包括按质量百分含量计的如下成分：O290-95％、H21-5％、N21-5％、N3F1-5％；等离子处理步骤：将微波处理步骤得到的活性粒子通入放置有聚苯乙烯基材的等离子发生器内进行等离子处理，得到富氧超亲水细胞培养表面。进一步地，微波处理步骤中，微波频率为2440-2470MHZ。进一步地，微波处理步骤中，微波功率为6kw，处理时间为50-150秒。进一步地，微波处理步骤中，处理时间为100秒。进一步地，微波处理步骤中，所述混合气体包括按质量百分含量计的如下成分：O290-95％、H21-2％、N21-3％、N3F3-5％。进一步地，微波处理步骤中，所述混合气体包括按质量百分含量计的如下成分：O295％、H21％、N21％、N3F3％。进一步地，等离子处理步骤中，具体处理条件如下：真空度为1.5-10mT、温度为28-32°、气体流量为100-300sccm、处理功率为100-500w、处理时间为20-40s。进一步地，等离子处理步骤中，具体处理条件如下：真空度为5mT、温度为28°、气体流量为300sccm、处理功率为500w、处理时间为40s。进一步地，等离子处理步骤中，通过旋片泵将活性粒子通入等离子发生器内。进一步地，微波处理步骤及等离子处理步骤在微波等离子体集成设备中完成。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过微波发生器对反应气体，如氧气、氮气、氢气和三氟化氮混合物进行处理，电离成高活性电子、离子及分子等活性粒子，然后将活性粒子通入等离子体发生器内进行等离子处理，大量的O+、O-、O2+、O2-、O、O3、臭氧离子、亚稳定O2和自由电子等粒子就与聚苯乙烯基材的表面发生物理和化学反应，从而在聚苯乙烯基材的表面产生大量的极性基团，而直接提高表面的亲水性。经过表面接触角测试，基材处理前约为90°，处理后降至10°或以下，从而在塑料基材表面成型一种富氧超亲水性表面，经过对比细胞培养验证，经过这种工艺处理的细胞培养耗材，细胞贴壁率、细胞生产速率、细胞形态明显好于直接使用普通的等离子体处理产品。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。本实施例中所采用到的材料均可从市场购得。一种富氧超亲水细胞培养表面的制备方法，包括：微波处理步骤：将混合气体通入微波发生器内进行微波放电处理，电离生成活性粒子；混合气体包括按质量百分含量计的如下成分：O290-95％、H21-5％、N21-5％、N3F1-5％；等离子处理步骤：将微波处理步骤得到的活性粒子通入放置有聚苯乙烯基材的等离子发生器内进行等离子处理，得到富氧超亲水细胞培养表面。作为优选的实施方式，微波处理步骤中，微波频率为2440-2470MHZ。作为优选的实施方式，微波处理步骤中，微波功率为6kw，处理时间为50-150秒。作为优选的实施方式，微波处理步骤中，处理时间为100秒。作为优选的实施方式，微波处理步骤中，混合气体包括按质量百分含量计的如下成分：O290-95％、H21-2％、N21-3％、N3F3-5％。作为优选的实施方式，微波处理步骤中，混合气体包括按质量百分含量计的如下成分：O295％、H21％、N21％、N3F3％。作为优选的实施方式，等离子处理步骤中，具体处理条件如下：真空度为1.5-10mT、温度为28-32°、气体流量为100-300sccm、处理功率为100-500w、处理时间为20-40s。作为优选的实施方式，等离子处理步骤中，具体处理条件如下：真空度为5mT、温度为28°、气体流量为300sccm、处理功率为500w、处理时间为40s。作为优选的实施方式，等离子处理步骤中，通过旋片泵将活性粒子通入等离子发生器内。作为优选的实施方式，微波处理步骤及等离子处理步骤在微波等离子体集成设备中完成。微波等离子体集成设备优选自美国万机仪器公司(MKS)的型号为AX2600的设备，微波功率为6kw。实施例1：一种富氧超亲水细胞培养表面的制备方法，包括：微波处理步骤：将混合气体通入微波发生器内进行微波放电处理，电离生成活性粒子；混合气体包括按质量百分含量计的如下成分：O290％、H22％、N23％、N3F5％；微波频率为2440MHZ，微波功率为6kw，处理时间为100秒。等离子处理步骤：将微波处理步骤得到的活性粒子通入放置有聚苯乙烯基材的等离子发生器内进行等离子处理，使得聚苯乙烯基层的表面产生丰富的含氧官能团，从而形成富氧超亲水细胞生长表面。具体处理条件如下：真空度为10mT、温度为32°、气体流量为100sccm、处理功率为100w、处理时间为20s。本实施例的成品通过X射线光电子能谱仪检测，经过处理的聚苯乙烯基材的氧元素由原来的4.6％升高到32.5％，这说明经过处理后在聚苯乙烯基材表面引入大量的含氧基团；同时，使用接触角测量仪测定，其亲水细胞生长表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种富氧超亲水细胞培养表面的制备方法，其特征在于，包括：微波处理步骤：将混合气体通入微波发生器内进行微波放电处理，电离生成活性粒子；所述混合气体包括按质量百分含量计的如下成分：O2 90‑95％、H2 1‑5％、N2 1‑5％、N3F 1‑5％；等离子处理步骤：将微波处理步骤得到的活性粒子通入放置有聚苯乙烯基材的等离子发生器内进行等离子处理，得到富氧超亲水细胞培养表面。

【技术特征摘要】
1.一种富氧超亲水细胞培养表面的制备方法，其特征在于，包括：微波处理步骤：将混合气体通入微波发生器内进行微波放电处理，电离生成活性粒子；所述混合气体包括按质量百分含量计的如下成分：O290-95％、H21-5％、N21-5％、N3F1-5％；等离子处理步骤：将微波处理步骤得到的活性粒子通入放置有聚苯乙烯基材的等离子发生器内进行等离子处理，得到富氧超亲水细胞培养表面。2.如权利要求1所述的富氧超亲水细胞培养表面的制备方法，其特征在于，微波处理步骤中，微波频率为2440-2470MHZ。3.如权利要求1所述的富氧超亲水细胞培养表面的制备方法，其特征在于，微波处理步骤中，微波功率为6kw，处理时间为50-150秒。4.如权利要求3所述的富氧超亲水细胞培养表面的制备方法，其特征在于，微波处理步骤中，处理时间为100秒。5.如权利要求1所述的富氧超亲水细胞培养表面的制备方法，其特征在于，微波处理步骤中，所述混合气体包括按质量百分含量计的如下成分：O290-95％、H21-2％、N2...

【专利技术属性】
技术研发人员：方想元，李慧伦，李晓林，王文江，
申请(专利权)人：广州洁特生物过滤股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44