一种促进细胞贴壁的聚合物材料表面处理方法技术

本发明专利技术公开了一种促进细胞贴壁聚合物材料的表面处理方法，先使用氩气和氢气的混合气体对聚合物材料进行低压等离子体预处理，之后进一步使用DMAEMA和氮气的混合物，进行二次低压等离子体处理，得到促进细胞贴壁的聚合物材料。本发明专利技术一些实例的表面处理方法，处理工艺简单，在表面处理时，不需要转移材料，得到的聚合物材料具有良好且持久的亲水性，加速实验显示其亲水性至少可以保持一年以上。可以很好地促进细胞贴壁，具有意料之处的效果。本发明专利技术一些实例的表面处理方法，表面处理的均一度高，特别适合多孔材料的表面改性处理。特别适合多孔材料的表面改性处理。

【技术实现步骤摘要】
一种促进细胞贴壁的聚合物材料表面处理方法


[0001]本专利技术属于新材料领域，具体涉及一种促进细胞贴壁聚合物材料的表面处理方法。

技术介绍

[0002]经过长时间的研究与实践，细胞培养技术已经得到了充分的发展和完善。离体的细胞培养技术具有很多优点，比如可以人为地控制培养参数，而且方便观察，从而被广泛地应用于生物制药领域，并对该领域产生了巨大又深远的影响。按不同的细胞类型，细胞培养可以分为悬浮细胞培养和贴壁细胞培养。贴壁细胞培养是指细胞必须贴附于一定固相表面才能进行培养。为了更好的实现贴壁细胞培养，需要对固相表面进行表面改性处理，表面改性处理以亲水处理为主。
[0003]常见的表面处理方法有两种，一种是低压等离子体表面处理技术，另一种是化学表面接枝改性技术。低压等离子体表面处理技术操作简单，但是亲水效果的持久性比较差，通常只有半年左右，细胞贴附率较低，如CN111171360A、CN113171692A等。而化学接枝改性需要对固相表面进行功能单体涂敷、紫外照射等处理，将亲水的活性反应基团，如
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OH、
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NH2等连接到固相表面，如CN102533632A、CN115010697A等所公开的。化学接枝改性的操作复杂、涂敷量难以控制，表面改性的均匀性差，同时会残留溶剂、未反应的单体，这些残留的溶剂、未反应的单体对于细胞培养存在不利影响，需要进一步处理。整体的改性流程复杂，处理效率低下，成本居高不下，难以产业化。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的至少一个不足，提供一种促进细胞贴壁聚合物材料的表面处理方法。
[0005]本专利技术所采取的技术方案是：一种促进细胞贴壁聚合物材料的表面处理方法，包括如下步骤：S1) 将聚合物材料置于低压等离子体处理设备中，通入氩气和氢气的混合气体，对材料表面进行低压等离子体预处理；S2) 预处理完毕后，通入雾化的液态甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAEMA）和氮气的混合物，进行二次低压等离子体处理，得到促进细胞贴壁的聚合物材料。
[0006]在一些表面处理方法的实例中，低压等离子体预处理和二次低压等离子体处理的真空度独立为5～50 Pa。
[0007]在一些表面处理方法的实例中，低压等离子体预处理时，氩气和氢气的体积混合比为(9：1)～(7：3)。
[0008]在一些表面处理方法的实例中，低压等离子体预处理的时间为2～15 min。
[0009]在一些表面处理方法的实例中，低压等离子体预处理混合气体的总流量为10～500sccm。
[0010]在一些表面处理方法的实例中，二次低压等离子体处理时，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的流量为20～300 μL/min，氮气的流量为10～50 sccm。
[0011]在一些表面处理方法的实例中，二次低压等离子体处理的时间为3～8 min。
[0012]在一些表面处理方法的实例中，所述聚合物材料选自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酯、尼龙、聚氨酯、三聚氰胺中的至少一种。
[0013]在一些表面处理方法的实例中，所述聚合物材料的多孔材料，其开孔率不低于90%。
[0014]在一些表面处理方法的实例中，所述多孔材料中，至少90%的开孔的孔径介于20 μm～150 μm；和/或所述多孔材料的厚度为200 μm～1000 μm。
[0015]以上技术特征在不相冲突的情况下，可以任意组合。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术一些实例的表面处理方法，处理工艺简单，在表面处理时，不需要转移材料，得到的聚合物材料具有良好且持久的亲水性，加速实验显示其亲水性至少可以保持一年以上。可以很好地促进细胞贴壁。
[0017]本专利技术一些实例的表面处理方法，表面处理的均一度高，特别适合多孔材料的表面改性处理。
[0018]本专利技术一些实例的表面处理方法，通过使用N2结合雾化DMAEMA低温等离子体处理，可以显著提高细胞的贴壁率，具有意料之外的效果。
附图说明
[0019]图1～5是实施例1～5表面处理多孔材料的Vero细胞贴附情况。
[0020]图6是未经表面处理多孔材料的Vero细胞贴附情况。
[0021]图7是对比例1表面处理多孔材料的Vero细胞贴附情况。
[0022]图8是对比例2表面处理多孔材料的Vero细胞贴附情况。
[0023]图9是对比例3表面处理多孔材料的Vero细胞贴附情况。
具体实施方式
[0024]一种促进细胞贴壁聚合物材料的表面处理方法，包括如下步骤：将聚合物材料置于低压等离子体处理设备中，通入氩气和氢气的混合气体，对材料表面进行低压等离子体预处理；预处理完毕后，通入雾化的液态甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAEMA）和氮气的混合物，进行二次低压等离子体处理，得到促进细胞贴壁的聚合物材料。
[0025]在一些表面处理方法的实例中，低压等离子体预处理和二次低压等离子体处理的真空度独立为5～50 Pa。优选5
‑
15Pa，真空度太高<5Pa设备一般达不到；太低>50Pa会导致抽真空不彻底，里面残留少许空气，影响表面处理效果。
[0026]一般而言，等离子处理的功率越大，越有利于提高处理速度，但是功率过大，可能会导致材料被烧焦，功率过低，处理效率低下。等离子处理的功率可以根据具体的情况进行调整，可以参考低压等离子体的使用说明进行相应的调整。
[0027]在一些表面处理方法的实例中，低压等离子体预处理时，氩气和氢气的体积混合
比为(9：1)～(7：3) ，优选9：1至8：2，不在这个范围内的混合比都会导致持久亲水性不佳。
[0028]低压等离子体预处理的时间越长，越有利于实现更为充分的改性，但是过长时间的处理，会超出材料的极限，甚至导致材料降解。在一些表面处理方法的实例中，低压等离子体预处理的时间为2～15 min。具体的可以根据改性材料的具体需要进行相应的调整。
[0029]在一些表面处理方法的实例中，低压等离子体预处理混合气体的总流量为10～500sccm。流量越大，越有利于提高低压等离子体预处理的效果，当流量达到阈值后，进一步提高流量并不会进一步提高材料的性能。流量过高时，也会超出设备的极限。总流量可以根据具体的需要进行相应的调整。
[0030]在一些表面处理方法的实例中，二次低压等离子体处理时，DMAEMA的流量为20～300 μL/min，优选50
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150μL/min，太低<20μL/min会导致处理效果不佳，材料表面接枝量不足，导致细胞培养性能不好；太高>300μL/min会导致部分DMAEMA单体没有经过反应直接涂敷在材料表面，进而会影响到材料表面性质。氮气的流量为10～50 sccm，优选20
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40sccm，太低<10sccm会降低材料的亲水持久性；太高>50s本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种促进细胞贴壁聚合物材料的表面处理方法，包括如下步骤：将聚合物材料置于低压等离子体处理设备中，通入氩气和氢气的混合气体，对材料表面进行低压等离子体预处理；预处理完毕后，通入雾化的液态甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和氮气的混合物，进行二次低压等离子体处理，得到促进细胞贴壁的聚合物材料。2.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，低压等离子体预处理和二次低压等离子体处理的真空度独立为5～50 Pa。3.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，低压等离子体预处理时，氩气和氢气的体积混合比为(9：1)～(7：3)。4.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，低压等离子体预处理的时间为2～15 min。5.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，低压等离子体预处理混合气体的总流量为10～500sccm。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王坤，马燕，孙焕，牟晓姣，邹杨，
申请(专利权)人：上海乐纯生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：