一種抑制蛋白質吸附的交聯聚合物薄膜材料及其制備方法和應用與流程

本發明屬于聚合物領域，具體涉及一種抑制蛋白質吸附的交聯聚合物薄膜材料及其制備方法和應用。
背景技術：
：蛋白質吸附是一個相當普遍但是卻十分復雜的一個問題，這已經引起了學術界和產業界的密切關注。當植入材料植入生物體內之后，數秒內就在生物體中發生蛋白質吸附。蛋白質吸附的狀況與生物材料的生物相容性以及生物學功能密切相關，因此蛋白質吸附在生物材料領域是一個研究熱點。在相當多的情況下，蛋白質吸附會引起許多不希望的結果。比如說，當應用在生物醫學材料中時，這種蛋白質的非特異性吸附會造成細胞在界面的吸附、鋪展、增殖；如果生物芯片上吸附有蛋白質，會影響其分析精度；如果人工材料與血液接觸，可能會造成凝血、血栓等。常見的幾種生物材料可以分為金屬生物材料、陶瓷生物材料、高分子生物材料、復合生物材料、雜化生物材料等。其中常見的高分子生物材料有基于聚乙二醇的抑制蛋白質吸附材料、基于兩性離子聚合物的抑制蛋白質吸附材料、聚乙烯醇等。盡管這些材料在一定程度上具有抑制蛋白質吸附的性能，但是仍然會有一部分非特異性蛋白質的吸附。聚異戊二烯(PI)具有很強的抑制蛋白質吸附的性能，但是其極低的玻璃化轉變溫度，使PI薄膜在常溫溶液中極易出現去潤濕現象，破壞薄膜的完整性，影響薄膜抑制蛋白質吸附的性能。因此，設法提高聚異戊二烯薄膜在常溫溶液中的穩定性是十分重要的。技術實現要素：本發明目的在于提供一種抑制蛋白質吸附的交聯聚合物薄膜材料及其制備方法和應用。為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種抑制蛋白質吸附的交聯聚合物薄膜材料，所述交聯聚合物薄膜材料包括基底及形成于所述基底表面的交聯聚合物薄膜；所述交聯聚合物薄膜是通過將聚異戊二烯與有機溶劑混合后配成溶液，然后使用旋涂的方法將溶液旋涂到所述基底上，最后在氮氣氛圍中使用紫外燈照射得到所述交聯聚合物薄膜。上述方案中，所述基底為硅片或云母片。上述方案中，所述聚異戊二烯的相對分子量為50000～100000。上述方案中，所述交聯聚合物薄膜的厚度為50～60nm。所述的抑制蛋白質吸附的交聯聚合物薄膜材料的制備方法，包括如下步驟：1)將聚異戊二烯使用磁力攪拌充分溶解到有機溶劑中，形成澄清溶液；2)采用動態旋涂法，將澄清溶液滴加于旋涂儀中，旋涂至基底表面，得到聚合物薄膜；3)將所述聚合物薄膜置于紫外燈下照射，得到交聯聚合物薄膜。上述方案中，所述磁力攪拌的轉速為2000r/min，攪拌時間為30min。上述方案中，所述溶劑為甲苯。上述方案中，所述旋涂儀的轉速為3000～5000r/s，旋涂的時間為30～50s。上述方案中，所述紫外燈波長為200～260nm，照射時間為20～60min。上述方案中，所述聚異戊二烯與有機溶劑的質量比為1-3:100。所述的抑制蛋白質吸附的交聯聚合物薄膜材料在修飾醫用體內植入材料中的應用。本發明的有益效果：本發明制備的抑制蛋白質吸附的交聯聚合物薄膜具有良好的抑制蛋白質吸附的能力，同時在溶液中的穩定性大幅提高；本實驗完全使用光交聯手段，方法簡單，可操作性強，可用于大規模制備；本發明薄膜可有效抑制非特異性蛋白質吸附。附圖說明圖1為本發明所述交聯聚合物薄膜在吸附蛋白質前后的原子力顯微鏡圖，其中(a)為吸附蛋白質前，(b)為吸附蛋白質后。圖2為對照組中未交聯聚合物薄膜在吸附蛋白質前后的原子力顯微鏡圖，其中(a)為吸附蛋白質前，(b)為吸附蛋白質后。具體實施方式為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。以下實施例中所用的原料均為分析純，純度大于98wt％。實施例1一種抑制蛋白質吸附的交聯聚合物薄膜，通過如下方法制備得到：1)溶液的配置：稱取聚異戊二烯(PI)13.0mg，加入1000μL甲苯充分混合得到澄清溶液，所述聚異戊二烯：甲苯的質量比為1.5:100，所述聚異戊二烯的相對分子量為50000；2)薄膜的制備：設置旋涂儀的轉速為3000r/s，旋涂時間為30s；采用動態旋涂的方法，滴加適量的溶液于旋轉中的旋涂儀中，30s后制成聚合物薄膜；3)薄膜的交聯：將步驟2)中制備的聚合物薄膜，置于253nm的紫外燈下，在氮氣氛圍中，照射20min，得到交聯的聚合物薄膜。本實施例所述交聯聚合物薄膜的紫外照射時間為20min，交聯聚合物薄膜的厚度為51nm，以未交聯聚合物薄膜作為對比薄膜為對比例，將本實施例所獲得的交聯聚合物薄膜與對照組未交聯聚合物薄膜一同進行蛋白質吸附實驗，兩種薄膜在溶液中浸泡1h后，采用原子力顯微鏡測試薄膜的形貌，測試的結果如圖1、圖2，其中圖1(a)為本實施例所獲得的交聯聚合物薄膜吸附蛋白質前的形貌圖，圖1(b)為本實施例所獲得的交聯聚合物薄膜吸附蛋白質后的形貌圖，比較圖1(a)和圖1(b)可以看出，蛋白質吸附前后交聯聚合物薄膜表面一致，表明基本沒有蛋白質吸附在薄膜表面。圖2(a)和圖2(b)分別為未交聯聚合物薄膜吸附蛋白質前后的形貌圖，從圖2(a)和圖2(b)的對比可以看出，未交聯聚合物薄膜在溶液中浸泡后1h后，出現了去潤濕現象，AFM圖像的大小為5um×5um。說明未交聯聚合物薄膜在溶液中不穩定。實施例2一種抑制蛋白質吸附的交聯聚合物薄膜，通過如下方法制備得到：1)溶液的配置：稱取聚異戊二烯(PI)8.0mg，加入615μL甲苯充分混合得到澄清溶液，其中聚異戊二烯：甲苯的質量比為1.5:100，所述聚異戊二烯的相對分子量為50000；2)薄膜的制備：設置旋涂儀的轉速為3000r/s，旋涂時間為30s；采用動態旋涂的方法，滴加適量的溶液于旋轉中的旋涂儀中，30s后制成聚合物薄膜；3)薄膜的交聯：將步驟2)中制備的聚合物薄膜，置于253nm的紫外燈下，在氮氣氛圍中，照射60min，得到交聯的聚合物薄膜。本實施例薄膜交聯時間為60min，對所獲得的交聯聚合物薄膜進行蛋白質吸附實驗，原子力顯微鏡測試結果表明：蛋白質吸附前后交聯聚合物薄膜的表面一致，表明薄膜表面基本沒有蛋白質吸附。本發明還對實施例1、實施例2制備得到的交聯聚合物薄膜進行了蛋白質吸附前后水接觸角變化實驗，實驗結果見表1，從表1的結果可以看出：蛋白質吸附前后的水接觸角基本沒有變化，說明基本沒有蛋白質吸附。表1PI交聯聚合物薄膜吸附蛋白質前后水接觸角變化PI交聯聚合物薄膜實施例1實施例2蛋白質吸附前水接觸角100.06101.15蛋白質吸附后水接觸角100.41100.28注釋：若薄膜吸附了蛋白質，薄膜表面的水接觸角在60-80°之間。需要說明的是，分別使用環己烷、乙醇、三氯甲烷、丙酮作為有機溶劑，將聚異戊二烯分別加入到有機溶劑中，使聚異戊二烯：有機溶劑的質量比為1.5：100，使用磁力攪拌。60min后，觀察聚異戊二烯的溶解情況，發現使用乙醇、三氯甲烷、丙酮作為有機溶劑不能溶解聚異戊二烯，而使用環己烷作為有機溶劑時聚異戊二烯可以溶解，使用該溶液旋涂制成薄膜，測試發現形成的聚合物薄膜表面較為粗糙，薄膜質量較差。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的實例，而并非對實施方式的限制。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而因此所引申的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3