本发明专利技术公开了促细胞生长的抗生物污染的材料表面处理方法，首先对材料表面进行活化处理后进行表面自组装反应，然后依次将具有抗生物污染特性的两性离子分子、聚乙二醇分子以及促细胞生长的细胞外基质蛋白或蛋白多肽固定在材料表面，得到同时具有促细胞生长以及抗生物污染特性的材料。采用本发明专利技术所述的方法对材料进行表面处理，可以同时赋予材料表面抗生物污染能力以及促进细胞生长能力，在生物材料、组织工程以及纳米材料研究等领域获得应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料表面改性领域，具体涉及一种。
技术介绍
应用于人体的生物材料在植入人体后，在材料表面通常会发生蛋白或其它物质的吸附从而引发一系列的不利生物化学反应，从而导致植入的失败。通过材料表面处理提高材料表面的抗生物污染能力，有助于提高材料表面的生物相容性；另一方面，为了促进材料与人体组织的愈合，有时不仅要求材料具有抗生物污染的能力，同时还要有促进特定细胞生长的能力；如对于人工血管植入物，材料表面不仅需要具有抗生物污染能力来抑制蛋白、血小板、凝血因子等的吸附，而且还要有促进内皮细胞生长的能力，从而可以构建更加长效 的抗凝血表面。因此，通过表面处理同时赋予材料抗生物污染特性和促细胞生长性能具有非常重要的现实意义。目前，已经发现有许多分子具有抗生物污染特性，具有亲水性的分子通常具有一定的抗生物污染特性，但是这些分子接枝在材料表面后，往往接枝密度低并且接枝密度难以提高，因此，限制了其广泛的应用，采用表面原位聚合反应可以在保持固定分子生物活性的前提下提高接枝密度，从而提高材料表面的抗生物污染特性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种促细胞生长的抗生物污染材料的表面处理方法，通过该处理方法构建同时具有多种生物活性的材料表面，一方面赋予材料良好的抗生物污染能力，另一方面赋予材料促细胞生长能力，提高植入生物材料的生物相容性和植入成功率。本专利技术采用的技术解决方案是首先对材料表面进行活化处理后再自组装溴基硅烷分子，然后依次将具有抗生物污染特征的两性离子分子和聚乙二醇以及促细胞生长的蛋白质或多肽固定在材料表面。其中，所述的活化处理包括酸处理、碱处理和等离子体处理；酸处理溶液为盐酸或浓硫酸与双氧水的混合溶液，其中酸质量含量10%-90%，处理时间为2分钟一2小时，处理温度为20°C—80°C;碱处理溶液为质量浓度20% — 80%的氢氧化钠或氢氧化钾水溶液，处理时间为I一24小时，处理温度为20°C—80°C;等离子体处理的放电方式为射频放电方式，放电功率为30W — 300W，处理气体为氩气、氮气或氧气，处理时间为I 一 30分钟。其中，所述表面溴化为表面自组装溴基硅烷分子，溴基硅烷为3-溴丙基三甲氧基娃烧、3-溴丙基二乙氧基娃烧或者3-溴丙基二氯娃烧；自组装反应时间为I一24小时,溶液浓度为IOmM-IOOmM,溶剂为二氯甲烷、乙醇、甲苯、丙酮、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、蒸馏水中的一种。其中，所述的接枝两性离子分子是将表面溴化的材料浸没到两性离子分子与催化剂的混合溶液中反应；两性离子分子为2-甲基丙烯酰基氧基乙基磷酰氯(MPC:2-methacryIoyloxyethyI phosphorylcholine)、石黄基甜菜喊甲基丙烯酸酉旨(SBMA:sulfobetaine methacrylate)、羧基甜菜喊甲基丙烯酸酯(CBMA: carboxybetainemethacrylate);催化剂为溴化亚酮与联二卩比唳的络合物,其摩尔比为I: l"l:3,反应温度为常温一 100°C，溶剂为乙醇、甲醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或水。其中，所述的接枝聚乙二醇是将接枝了两性离子分子的材料浸没到聚乙二醇溶液中进行反应，并加入胺类物质，反应时间为I一24小时，胺类物质为乙二胺、三乙胺或三甲胺， 其中，所述的聚乙二醇的重量分子量为300-5000。其中，所述固化促细胞生长分子是将表面接枝了抗生物污染分子的材料浸没到羰二咪唑溶液中活化后与细胞外基质蛋白或蛋白多肽溶液反应；羰二咪唑活化的溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯、二甲基亚砜或二甲基甲酰胺，活化时间为I一24小时；细胞外基质蛋白为 胶原蛋白、纤连蛋白、骨形成蛋白或层粘连蛋白，蛋白多肽为含有RGD序列的多肽类物质；蛋白溶液的溶剂为磷酸缓冲溶液、碳酸缓冲液或蒸馏水，反应时间为I一24小时。本专利技术具有以下优点 I、采用表面原位自组装及表面原位化学反应对材料表面进行处理，通过多种参数控制表面分子的接枝量，不改变材料本体性质，方法简便易行，操作简单，反应条件易控制。2、本专利技术所采用的方法可以应用于几乎所有生物材料的表面处理，可广泛应用于生物材料以及纳米材料表面处理的各个领域。3、本专利技术通过表面原位聚合的方式，提高材料表面抗生物污染分子的接枝密度，并保留进一步的化学反应活性，有效提高材料表面的抗生物污染能力。4、在接枝抗生物污染分子的基础上，进一步原位固定亲水性较好并具有良好抗生物污染能力的分子聚乙二醇，进一步提高了材料表面的抗生物污染能力，实现在材料表面同时固定两种抗生物污染分子，与单一接枝比较，具有比较明显的优势。5、在材料表面同时接枝抗生物污染分子以及促细胞生长分子，同时赋予材料抗污染性能以及促细胞生长性能，发展生物材料表面处理新颖手段，并获得同时具有良好抗生物污染性能以及促细胞生长的新型生物材料。6、具有两性离子性能的分子由于具有优异的亲水性，也被用于材料的抗污染表面处理，本专利技术采用材料表面原位聚合反应的方法接枝具有丙烯基端基的两性离子分子，不仅提高了接枝密度，而且很好地保持了两性离子分子的抗生物污染性能，有利于大幅度提高材料表面抗生物污染的能力。7、聚乙二醇是一种被广泛采用的提高材料表面抗生物污染能力的分子，聚乙二醇具有优异的亲水性能，在接枝两性离子分子的基础上，本专利技术进一步固定聚乙二醇分子，实现将多种抗生物污染分子固定到材料表面的目的，有利于进一步提高材料表面抗生物污染的能力。8、材料表面固定细胞外基质蛋白或含有促进细胞粘附的蛋白多妝，可以提闻材料表面与细胞之间相互作用的能力，从而提闻材料表面细胞粘附铺展性能，提闻材料的生物相容性，本专利技术在抗生物污染表面改性的基础上进一步固定促细胞生长的蛋白或多肽，同时赋予材料表面抗生物污染特性与促细胞生长性能，有望在心血管植入器械、骨替代生物材料、矫形外科植入材料等多领域获得应用。附图说明图I为实施例的基本反应步骤示意图。具体实施例方式为了进一步解释本专利技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本专利技术进行详细阐述，这些实施例不能理解为是对技术方案的限制。实施例I :依以下步骤对材料表面进行处理 (1)材料表面活化将Ti6A14V材料切割成直径为I.5cm、厚度为Imm的圆片，表面抛光成镜面后用丙酮、乙醇、蒸馏水依次超声清洗10分钟，浸没到浓硫酸与双氧水的混合溶液中(硫酸双氧水=70 30 (v/v))处理30分钟后取出，然后用大量的去离子水清洗,干燥后备用; (2)材料表面溴化首先配制浓度为IOmM的3-溴丙基三甲氧基硅烷的甲苯溶液，将表面活化的Ti6A14V圆片浸没到20ml配制的硅烷溶液中，自组装反应12小时，取出后用甲苯、丙酮、去离子水依次超声清洗10分钟后干燥备用； (3)接枝抗生物污染分子分别称取0.054克CuBr、3. 0克MPC，溶解于20毫升甲醇/水(v/v=4 :1)溶液中，再称取0. 059克联二吡啶溶解于上述溶液中，通氮气30分钟；然后放入表面溴化的Ti6A14V，氮气保护条件下充分反应6小时后取出，用蒸馏水充分清洗后浸没到聚乙二醇的水溶液中(IOg聚乙二醇，20毫升水)，加入0.2毫升三乙胺，搅拌反应I小时， 用蒸馏水充分清洗后干燥备用； (4)固化促细胞生长蛋白将步骤(3)的表面处理材料浸没到5mM本文档来自技高网...
【技术保护点】
促细胞生长的抗生物污染的材料表面处理方法，其特征是：首先对材料表面进行活化处理后自组装溴基硅烷分子进行表面溴化，然后依次将具有抗生物污染特征的两性离子分子、聚乙二醇以及促细胞生长的蛋白质或多肽固定在材料表面。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：潘长江，董云肖，丁红燕，张兵兵，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。