【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医用材料，特别涉及一种由光刻胶及水凝胶构成的无参照牵引力显微镜的制备方法。
技术介绍
1、水凝胶是一种具有三维网状结构的凝胶材料，由高分子聚合物网络构成。它具有优异的吸水性能，在医疗领域得到广泛应用。例如，在伤口敷料中，水凝胶可以吸收伤口分泌物，保持湿润环境促进伤口愈合。此外，水凝胶还用于药物传递系统和人工关节等医疗器械中。
2、光刻胶是一种光敏材料，具有良好的可控性和重复性。它可在生物芯片制造过程中实现高精度图案定义，用于精确的生物分析。光刻胶还可以与其他生物材料结合，如生物活性分子和细胞，形成复合材料，扩展了在生物领域的应用。然而，光刻胶的使用也存在一些问题，如对生物材料可能具有毒性，需要充分清洗和处理，并需要专业设备和技术支持。
3、公开号为cn116987757a的专利申请文件，公开了一种检测细胞在水凝胶基底上分子牵引力及动态的方法，通过金纳米粒子转接将分子张力探针加载在水凝胶基底表面,进行分子张力探针荧光信号成像及信号处理实现分子牵引力检测,或加入分子张力探针的互补链后再进行分子张力探针荧光信号成像及信号处理实现分子牵引力动态检测，但由于复杂的基底制备过程和难以控制的荧光微粒尺寸，从而产生的制备重复性差和后期数据处理复杂的问题。
4、如何制备水凝胶基及无参照的牵引力显微镜是生物领域的一个重要问题。如今的传统方法存在一定局限性，如复杂的基底制备过程和难以控制的荧光微粒尺寸，导致制备重复性差和后期数据处理复杂等问题。因此，需要寻求简单高效的制备方法来解决这些挑战。>
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种由光刻胶及水凝胶构成的无参照牵引力显微镜的制备方法，该方法通过创新的结构设计和荧光示踪技术的应用，以聚丙烯酰胺水凝胶材料作为基体，微米级su-8光刻胶微圆柱阵列组成的微图案层覆盖基体表面，使材料具备卓越的光学特性，并具有高精度、高灵敏度、良好的重复性和精确的成型图案，同时具有较低的成本。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种由光刻胶及水凝胶构成的无参照牵引力显微镜的制备方法，包括以下步骤；
4、步骤1，在室温下，按照质量比计，将质量浓度为9％～11％的丙烯酰胺(pam)：质量浓度为0.025％～0.035％的n，n-亚甲基双丙烯酰胺(bis)：蒸馏水＝(1000～1100)：(3～5)：(10000～10100)混合搅拌，得到丙烯酰胺/bis溶液；
5、步骤2，将步骤1得到的丙烯酰胺/bis溶液放入真空干燥箱中脱气，真空干燥箱压力为133～135pa,温度为室温，得到脱气后的丙烯酰胺/bis溶液，按照质量比计，将脱气后的丙烯酰胺/bis溶液：引发剂：交联剂＝(1800～2200)：(8～12)：(1～3)混合搅拌，得到反应后的丙烯酰胺/bis溶液，将反应后的丙烯酰胺/bis溶液使用盖玻片压平，得到夹层组件；
6、步骤3，将步骤2所得的夹层组件翻转，聚合反应10～15min，除去上层盖玻片，并用hepes洗涤凝胶去除未聚合的丙烯酰胺，得到含水水凝胶载玻片；
7、步骤4，在室温下，将步骤3得到的含水水凝胶载玻片在空气中干燥2～3天，得到水凝胶载玻片；
8、步骤5，将步骤4得到水凝胶载玻片的水凝胶一面朝上，按照质量比计，将光刻胶su82000.5：罗丹明b＝(9000-11000)：(0.99-1.11)混合均匀，得到配制好的荧光标记光刻胶，使用匀胶机在水凝胶一面旋涂配制好的荧光标记光刻胶，匀胶机参数设置为先低速500～700转，10～15s，再高速1500～1600转，30～40s，得到水凝胶@光刻胶复合材料a；
9、步骤6，将步骤5得到的水凝胶@光刻胶复合材料a在94℃～96℃下加热3～5min，得到水凝胶@光刻胶复合材料b；
10、步骤7，将步骤6得到的水凝胶@光刻胶复合材料b光刻胶一面朝上与圆形微米阵列掩膜版贴合，在紫外光下曝光2～3s,得到水凝胶@光刻胶复合材料c；
11、步骤8，将步骤7得到的水凝胶@光刻胶复合材料c在94℃～96℃下加热3～5min，使紫外照射部分光刻胶发生聚合，得到水凝胶@光刻胶复合材料d；
12、步骤9，将步骤8得到水凝胶@光刻胶复合材料d浸泡在su8显影液中，轻轻摇晃1～3s，取出后在光刻胶表面滴加异丙醇，对未固化的光刻胶进行清洗，除去紫外未照射部分光刻胶，得到水凝胶@光刻胶复合材料e，此时微米级光刻胶微圆柱阵列组成的微图案层覆盖水凝胶基体表面；
13、步骤10，将步骤9得到的水凝胶@光刻胶复合材料e利用酒精浸泡20～30min后，干燥1～2h，将干燥后的水凝胶@光刻胶复合材料浸入磺基-sanpah溶液中，并暴露于紫外光下10-15min，除去变暗的磺基-sanpah溶液并进行第二次重复光活化过程，得到活化后的水凝胶@光刻胶复合材料f；
14、步骤11，将步骤10得到的水凝胶@光刻胶复合材料f使用hepes进行两次洗涤，得到干净的水凝胶@光刻胶复合材料g；
15、步骤12，将纤连蛋白(fn)溶液覆盖步骤11得到的水凝胶@光刻胶复合材料g，并在3℃～5℃下反应12～15h，制备得到无参照牵引力显微镜。
16、所述步骤2中引发剂为过硫酸铵；交联剂为n，n，n，n-四甲基乙二胺(temed)。
17、所述步骤7中的紫外灯功率为950-1050w。
18、所述步骤10中的紫外灯功率为20-40w。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
20、1、本专利技术获得了一种通过光刻技术使su-8光刻胶成为微圆柱阵列粘附在柔软的合成的水凝胶表面，并进行表面处理的材料及其制备方法。本制备方法成本低廉，应用简便；且具备卓越的光学特性、高精度、高灵敏度、良好的重复性和精确的成型图案。
21、2、本专利技术水凝胶和光刻胶微圆柱阵列层经过表面处理，可利于细胞的贴附提高生物相容性以及调控干细胞分化。
22、3、su-8光刻胶成为微圆柱阵列粘附在柔软的水凝胶表面，可利于实时并直观的观测到细胞的运动与迁移。
23、综上，本专利技术通过创新性地运用光刻技术在柔软合成水凝胶表面上构建su-8光刻胶微圆柱阵列，并进行针对性表面处理，成功实现了低成本、简便制备的新型生物兼容材料及方法。该方法不仅具备出色的光学透明性、高精度图案成型能力以及灵敏度和良好的重现性，而且通过优化表面特性显著提升了细胞贴附性能与生物相容性，进而有效调控干细胞分化过程。此外，采用此设计可直观实时地追踪细胞在具有微圆柱阵列结构的柔性基底上的运动与迁移行为，从而为生物医学研究提供了一种功能强大且具有多重优势的技术手段。
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1.一种由光刻胶及水凝胶构成的无参照牵引力显微镜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种由光刻胶及水凝胶构成的无参照牵引力显微镜的制备方法，其特征在于：所述步骤2中引发剂为过硫酸铵；交联剂为N，N，N，N-四甲基乙二胺(TEMED)。
3.根据权利要求1所述的一种由光刻胶及水凝胶构成的无参照牵引力显微镜的制备方法，其特征在于：所述步骤7中的紫外灯功率为950-1050w。
4.根据权利要求1所述的一种由光刻胶及水凝胶构成的无参照牵引力显微镜的制备方法，其特征在于：所述步骤10中的紫外灯功率为20-40w。
5.根据权利要求1至4任意一种所述的由光刻胶及水凝胶构成的无参照牵引力显微镜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
6.根据权利要求1至4任意一种所述的由光刻胶及水凝胶构成的无参照牵引力显微镜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
7.根据权利要求1至4任意一种所述的由光刻胶及水凝胶构成的无参照牵引力显微镜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
8.根据权利要求1至4
9.根据权利要求1至4任意一种所述的由光刻胶及水凝胶构成的无参照牵引力显微镜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种由光刻胶及水凝胶构成的无参照牵引力显微镜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种由光刻胶及水凝胶构成的无参照牵引力显微镜的制备方法，其特征在于：所述步骤2中引发剂为过硫酸铵；交联剂为n，n，n，n-四甲基乙二胺(temed)。
3.根据权利要求1所述的一种由光刻胶及水凝胶构成的无参照牵引力显微镜的制备方法，其特征在于：所述步骤7中的紫外灯功率为950-1050w。
4.根据权利要求1所述的一种由光刻胶及水凝胶构成的无参照牵引力显微镜的制备方法，其特征在于：所述步骤10中的紫外灯功率为20-40w。
5.根据权利要求1至...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨英俊，王凯，韩宽宽，丁书凯，许并社，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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