CN102626527A

CN102626527A - Nh2+离子注入的多壁碳纳米管及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN102626527A
Application number: CN2012100999806A
Authority: CN
Inventors: 李德军; 郭美仙; 张艺腾; 赵梦鲤; 董雷
Original assignee: Tianjin Normal University
Current assignee: Tianjin Normal University
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2032-04-09
Also published as: CN102626527B

Abstract

本发明涉及NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管，它使用离子注入法将NH₂ ⁺离子注入到喷涂后的碳纳米管上，其中注入NH₂ ⁺离子的剂量为5×10¹⁴ions/cm²—1×10¹⁶ions/cm²；NH₂ ⁺离子束的能量为40keV。本发明进一步公开了经过NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管的亲水性显著提高，通过小鼠肺部成纤维细胞和人脐带静脉血管内皮细胞在材料上的粘附实验证实NH₂ ⁺离子注入能够提高多壁碳纳米管的细胞相容性，一系列血液实验结果表明NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管具有良好的血液相容性，说明该材料在诸如组织支架等领域具有良好的研究应用价值和广泛的应用前景。

Description

NH2+离子注入的多壁碳纳米管及其制备方法与应用

本发明是在国家自然科学基金（11075116），国家重大科学研究计划（2012CB933604），国家自然科学基金“石墨烯的离子注入功能化修饰对其细胞和血液相容性的调控”（2013），东南大学生物电子学国家重点实验室开放研究基金（2010-2012），射线束技术与材料改性教育部重点实验室开放基金（201106）联合资助下进行的。

技术领域

本发明属于纳米材料在生物医用材料中应用的新兴学科领域。涉及使用化学气相沉积系统（CVD）生长多壁碳纳米管（MWCNTs）；特别是利用M EVVA源离子注入机制备的NH₂ ⁺离子注入MWCNTs提高碳纳米管的亲水性和生物相容性的新技术。

背景技术

碳元素是组成人体的重要元素，约占人体总重量的18%左右，碳在自然界中能以不同的成键方式形成结构性质迥异的同素异形体（如：石墨和金刚石）。碳材料的一维形式——碳纳米管发现至今仅有十余年的时间。但是，碳纳米科技已经发展成为一门多学科交叉的、基础研究和应用研究紧密联系的新兴学科，主要包括纳米物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米电子学、纳米生物学、纳米加工学以及纳米力学等等。

自然界中，生物体从开始就可以在纳米尺度合成各种材料。生物体的基本组成单位包括脂类、多肽和核酸，其尺寸都在纳米级，这些生物体基本单元通过有序组装，构成机体有功能的结构单位。但是自然界不能自发地利用设计好的纳米材料来合成新的生物分子。因此，将纳米材料与生物系统联系起来是由重大意义的。一方面，生物体可以为纳米科技提供一定的方法和借鉴，另一方面，利用纳米科技可以为生物研究提供新的手段和方法。原始状态下碳纳米管是成千上万个处于芳香不定域系统中的碳原子组成的大分子，以团聚的方式存在，化学稳定性高，一般不溶于任何溶剂，且在溶液中“已聚集成团”，妨碍了对其进行分子水平研究及操作应用，也难于将它纳入生物体系，大大限制了碳纳米管在生物学方面的应用。为充分利用碳纳米管的优异性能，对碳纳米管进行表面修饰是非常必要的。，通过表面修饰后，碳纳米管获得较好的亲水性，对于进一步的生物学应用具有重要的意义。

在特定条件下，碳纳米管表面存在一些晶格缺陷，特别是多壁碳纳米管，再合成过程中可以捕获多个缺陷，通过这些缺陷可以在碳纳米管表面引入某些具有反应活性官能团，达到对碳纳米管进行化学修饰的目的。表面处理技术（如气相沉积、电镀、等离子喷涂、离子注入等）代价小、耗时少，在制备和修饰综合性能良好的生物医用材料方面优势显著。离子注入技术用能量为40keV量级的离子束入射到材料中去，离子束与材料中的原子或分子将发生一系列物理的和化学的相互作用，入射离子逐渐损失能量，最后停留在材料中，并引起材料表面成分、结构和性能发生变化，从而优化材料表面性能，或获得某些新的优异性能。NH₂ ⁺是蛋白质的重要组成部分，具有良好的亲水性和细胞相容性，为碳纳米管表面修饰提供了有利条件。目前，将离子注入技术用于碳纳米管材料表面改性，以达到改善纳米管材料生物相容性的研究目前尚未文献报道，这方面研究十分新颖。

发明内容

本发明首先公开了使用NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管在提高多壁碳纳米管材料的亲水性方面的应用和作为具有细胞相容性的组织支架材料以及与血液相接触的材料方面的应用。

为实现上述目的，本发明公开了如下的技术内容：

一种NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管，其特征在于使用离子注入法将NH₂ ⁺离子束注入到多壁碳纳米管碳上；其中注入NH₂ ⁺离子的剂量为5×10¹⁴ions/cm²—1×10¹⁶ ions/cm²，离子速能量为40 keV；所制备材料的N元素含量为0.99%—0.56% 。优选注入NH₂ ⁺离子的剂量为5×10¹⁴ions/cm²或1×10¹⁶ ions/cm²，使用离子注入法将NH₂ ⁺离子束注入到多壁碳纳米管碳上；其中注入NH₂ ⁺离子的剂量分别为5×10¹⁴ions/cm²，1×10¹⁶ ions/cm²，离子速能量为40 keV；所制备材料的N元素含量分别为0.99%，0.56%。

本发明所述的多壁碳纳米管为粉末状，喷涂在基片上。其中的基片指的是以二氧化硅或碳片为衬底的基片。

本发明所述的多壁碳纳米管（纯度:90%,直径：10—20nm，长度：5—15μm），按比例与十二烷基硫酸钠（SDS）混合后溶解在蒸馏水中，喷涂于二氧化硅（SiO₂）基片上，基片直径15mm,厚度0.5mm。

本发明进一步公开了NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管的制备方法，其特征在于使用M EVVA源离子注入机对预先喷涂多壁碳纳米管的基片，采用速流分别为2μA、6 μA的NH₂ ⁺离子束进行注入；其中本底真空1×10^-7 Torr，磁场电流为2.27A，NH₂ ⁺离子束的能量为40KeV，通过控制NH₂ ⁺离子的注入剂量（分别为5×10¹⁴ions/cm²、1×10¹⁶ ions/cm²）在多壁碳纳米管上注入NH₂ ⁺离子。

本发明的离子注入方法，是利用金属蒸汽真空弧离子源（M EVVA）源离子注入机，将样品放置在真空室内的工作台上，真空泵将室内抽成高真空，本底真空能达到1×10^-7Torr，注入粒子选用纯NH₂ ⁺离子，采用金属蒸汽真空弧放电（M EVVA）的方法产生弥漫在整个真空室内等离子体基离子注入（PBⅡ）所需的NH₂ ⁺等离子体，这样样品就直接湮没在等离子体中。然后以样品为阴极，真空室壁为阳极加一高电压脉冲防止电子和正离子分别聚集而产生的Langmuir鞘层。样品表面电子被瞬间逐出，而NH₂ ⁺离子在电场作用下被加速，射向样品表面并注入到样品表面。（详见图9）。

本发明对NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管样品进行了扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和X射线衍射（XPS）结构分析及比较。采用CAM KSV021733接触角测量仪对表面改性前后的多壁碳纳米管材料的亲水性进行测试。

图1为NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管SEM照片，通过此图可以直观地观察到材料的表面形貌，离子注入后的碳纳米管有明显的折断迹象。图2为NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管的HRTEM图，图中明显可以看出碳纳米管的中空管状结构，注入后碳纳米管内的竹节结构更为明显。图3为NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管XPS谱图，揭示了微观结构中的C、N元素含量以及价键结构。图4为NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管接触角图，证明经氨基离子注入后的多壁碳纳米管材料的亲水性有显著的改善。

表1 多壁碳纳米管注入前后的接触角

材料	MWCNTs	剂量为5×10¹⁴ NH₂ ⁺离子注入MWCNTs	剂量为1×10¹⁶ NH₂ ⁺离子注入MWCNTs
				接触角（°）	128.89	126.89	75.42

本发明进一步公布了NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管在制备作为具有细胞相容性的组织支架材料以及与血液相接触的材料方面的应用。

成纤维细胞株和血管内皮细胞株常用于材料细胞相容性的检测。因此，我们采用小鼠的成纤维细胞（L929）和人的内皮细胞（EAHY926）做细胞粘附和生长实验。从图5中可以看出，对照组和样品组在第1到5天之间，粘附于材料表面的小鼠成纤维细胞数目逐渐增加，而且成纤维细胞在NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管表面的生长情况略好于在未NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管表面。在5天后对照组和剂量为5×10¹⁴ions/cm² 的NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管细胞数目逐渐减少，说明成纤维细胞密度达到一定程度后进入了衰退期；而剂量为1×10¹⁶ions/cm² 的NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管材料上的细胞数目仍逐渐增多，说明细胞的增长趋势与材料的氨基剂量有关。对照组使用的是专门用于细胞培养的24孔板，其本身特性就非常适于细胞在其上的粘附与生长，因此在整个试验周期细胞数量是最多的。图6和图7的SEM结果显示：NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管和未NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管材料相比，更适合与小鼠成纤维细胞、人内皮细胞结合，细胞呈现出典型的三角状细胞形态、伪足伸长、贴壁情况更好。结果预示着NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管具有较普通纳米管更好的细胞相容性，可作为组织支架的备选材料，在生物材料领域有广泛的研究意义和应用价值。

本发明更进一步公开了NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管的血液相容性，其中包括溶血、血小板粘附实验。显示出该材料在与血液相接触的材料领域有着良好的应用前景。

材料的血液相容性评价是材料生物学评价的重要组成部分，是最常用的粗筛试验，也被认为是细胞毒性评价的一个补充试验。溶血实验的机理在于红细胞破坏之后会造成血红蛋白的释放，血红蛋白释放量的多少能通过分光光度计测定的OD值反应出来，材料溶血率在5%以下为符合要求，可以认为没有溶血作用。

本发明的溶血试验使用NH₂ ⁺离子注入制备的多壁碳纳米管和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管作为样品组。分别用生理盐水和蒸馏水做阴性对照和阳性对照。作为阴性对照组的生理盐水和新鲜的抗凝血作用后，在离心管底部是完好的红细胞，上部是澄清的液体，而阳性对照组的红细胞由于受到破坏而通过破损的细胞膜释放出血红蛋白形成了红色的、半透明的液体。两种样品材料的溶血测试结果良好，和阴性组的情况基本一致，祥见表2：

表2 材料的溶血率

材料	MWCNTs	剂量为5×10¹⁴ NH₂ ⁺离子注入MWCNTs	剂量为1×10¹⁶ NH₂ ⁺离子注入MWCNTs	NS	H₂O
						OD 值	0.012	0.047	0.046	0.013	1.161
溶血率	0%	2.96%	2.87%	——	——

表中的数据显示，虽然NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管样品溶血率高于纯多壁纳米管，但远小于国家标准值5%，可认为材料对红细胞没有破坏，没有溶血性。血小板粘附于表面并聚集成血栓以减少出血。它能通过形成血小板栓抑制流血，通过催化凝血反应使血小板栓稳定，导致血栓。血小板粘附试验是评价生物材料抗凝血性能的方法之一。

式中：A-抗凝血中的血小板数；B-与材料作用完之后的抗凝血中的血小板数。

甲基硅油是一种抗凝血性能较好的材料,而玻璃球是抗凝血能力就很差，因此本发明就分别以它们作为阴、阳性参照物。与正常对照计数算出样品血小板的粘附率。

表3 材料的血小板数及血小板粘附率

表3为材料表面粘附血小板数及血小板粘附率的计算结果，可以看出经过NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管材料的血小板粘附率比未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管低，且均远低于阳性对照组。说明注入NH₂ ⁺后的多壁碳纳米管有效地抑制了血小板在表面的粘附和血栓的形成。扫描电镜结果（图8）显示血小板在NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管表面数量较少，聚集程度比较低，红细胞形变不明显，与实验结果显示的纳米管接触血液初期基本不粘附现象一致。

本发明所制备的NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管与现有技术相比所具有的积极效果在于：

（1）采用NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管获得较高的氮含量，进而在更大程度上提高其生物相容性。

（2）采用氨基离子注入对多壁碳纳米管进行表面修饰，能够在最大限度保持多壁碳纳米管表面原始形态的前提下获得较好的生物相容性。

（3）氨基离子束比较容易获得和控制，有利于提高修饰的精确度，能够在最优化的条件下使多壁碳纳米管获得最好的生物相容性。

附图说明

图1为NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管SEM照片，通过此图可以直观地观察到材料的表面形貌；（a）未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管（b）剂量为1×10¹⁶的NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管；

图2为NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管的HRTEM图；（a）未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管（b）剂量为1×10¹⁶的NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管；

图3为NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管XPS谱图；（a）未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管C1s谱图（b）剂量为1×10¹⁶的NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管C1s谱图；（c）剂量为1×10¹⁶的NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管N1s谱图；

图4为NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管接触角图；（a）未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管；（b）剂量为5×10¹⁴的NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管；（c）剂量为1×10¹⁶的NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管；

图5为小鼠成纤维细胞在NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管表面的生长曲线；

图6为小鼠成纤维细胞在NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管表面的粘附SEM图；(a)小鼠成纤维细胞在碳纳米管表面粘附；(b)小鼠成纤维细胞在计量为5×10¹⁴的NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管表面粘附；(c)小鼠成纤维细胞在计量为1×10¹⁶的NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管表面粘附；

图7为人内皮细胞在NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管表面的粘附SEM图；(a) 人内皮细胞在碳纳米管表面粘附；(b) 人内皮细胞在计量为5×10¹⁴的NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管表面粘附；(c) 人内皮细胞在计量为1×10¹⁶的NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管表面粘附；

图8为血小板在NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管表面的粘附SEM图；(a) 血小板在碳纳米管表面粘附；(b) 血小板在计量为5×10¹⁴的NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管表面粘附；(c) 血小板在计量为1×10¹⁶的NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管表面粘附；

图9为金属蒸汽真空弧离子源（M EVVA）源离子注入机构造。

具体实施方式

为了更充分的解释本发明的实施，提供下述制备方法实施实例。这些实施实例仅仅是解释、而不是限制本发明的范围。为简单和清楚的目的，以下论述中对公知的技术方法的描述，其中所有原料均为试剂公司直接购买。

参考实施例

步骤和方法：

碳纳米管（纯度：90％，直径：10-20nm，长度：5-15μm）（购买于中国深圳市纳米港有限公司），经过了净化除杂等一系列提纯过程，进一步保证了碳纳米管的纯度，为实验减少其它干扰因素奠定了一定的基础。制备碳纳米管薄膜的实验过程如下：将碳纳米管溶解到去离子水中形成混合溶液，经过离心作用除去较大的碳管束和金属催化剂颗粒，然后通过喷涂的方式形成碳纳米管薄膜。首先，先后将180 mg碳纳米管和3mg十二烷基硫酸钠放入到装有60ml去蒸馏水的烧杯中。十二烷基硫酸钠（SDS）可以大幅度加大碳纳米管在去离子水中的溶解度。其次，按功率400 W超声处理10分钟（型号为KQ-50E的超声波清洗器），按转速10000 r/min离心处理15分钟（北京医用离心机厂生产的型号为LGR16-W的离心机）。超声处理和离心处理可以使碳纳米管在完全溶解于去离子水中，最终形成为悬浮溶液。再次，轻轻取出离心处理后上层50％溶液用于喷涂，将取出溶液直接在烧制碳膜的二氧化硅基底上用美术专用喷笔（HOLDER出品的型号为HD-130A）进行喷涂以形成碳纳米管薄膜，该过程中，基底保持在100^◦C以加快液体蒸发，每片基片喷射4ml碳纳米管悬浮液。最后，将喷射好的样品放入到去离子水中浸泡10分钟；取出后，在200 ^◦C环境下干燥60分钟；再用高压蒸锅在0.1 kpa条件下保持 60 分钟，用以除去碳纳米管的表面活化剂。

离子注入过程在北京师范大学完成，采用BNU 400keV注入机对多壁碳纳米管注入NH₂ ⁺离子，其结构如图 9所示。具体的合成工艺参数为：NH₂ ⁺离子束速流分别为2μA、6 μA；本底真空为1×10^-7 Torr；磁场电流为2.27A；NH₂ ⁺离子束的注入能量为40KeV；NH₂ ⁺离子的注入剂量分别为5×10¹⁴ions/cm²、1×10¹⁶ ions/cm²。

实施例1

NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管的制备：

使用BNU 400keV离子注入机在预先喷涂多壁碳纳米管的基片（二氧化硅）上注入不同剂量的NH₂ ⁺离子；其中NH₂ ⁺离子速流为2μA；本底真空为1×10^-7 Torr；磁场电流为2.27A；NH₂ ⁺离子束的注入能量为40KeV；通过控制注入剂量（5×10¹⁴ ions/cm²）在多壁碳纳米管上注入NH₂ ⁺离子，得到NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管二氧化硅片。所制备材料的N元素含量为0.99%。

实施例2

NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管的制备：使用BNU 400keV离子注入机在预先喷涂多壁碳纳米管的基片（二氧化硅）上注入不同剂量的NH₂ ⁺离子；其中NH₂ ⁺离子速流为6 μA；本底真空为1×10^-7 Torr；磁场电流为2.27A；NH₂ ⁺离子束的注入能量为40KeV；通过控制注入剂量（1×10¹⁶ ions/cm²）在多壁碳纳米管上注入NH₂ ⁺离子，得到NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管二氧化硅片。所制备材料的N元素含量为0.56%。

实施例3

小鼠成纤维细胞（购买于天津医科大学第二附属医院）和人血管内皮细胞（购买于天津武警医学院）粘附和生长行为情况研究：

首先将所用的小牛血清、1640培养液（内皮细胞用高糖DMEM培养液）、青霉素-链霉素溶液加热到37℃解冻，待完全解冻后，按体积百分数小牛血清（10%）、1640培养液或高糖DMEM培养液（89%）、青霉素-链霉素溶液（1%）的比列配置成纤维细胞培养液（或内皮细胞培养液）50ml，然后放入冰箱冷藏待用；磷酸盐缓冲粉末溶于500ml三蒸水，得到PBS缓冲液待用；酶的配制：每500 ml的胰酶需要1.25g的酶，兑250ml的PBS，再加入250 ml的三蒸水，滤器过滤后放入冰箱冷冻待用。实验所用细胞为小鼠成纤维细胞（L929）和人血管内皮细胞（EAHY926）。按培养常规进行细胞培养。

将喷涂好的经过NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管材料各7片（MWCNTs被喷涂到二氧化硅片或碳片基片上）分别放在24孔板里，进行细胞接种，另接种6个空白孔作为对照组，小鼠成纤维接种密度均为10万/ml，每种材料各取一个样品用同种方法接种内皮细胞，接种密度为5万/ml；培养24小时后将NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管基片（MWCNTs被喷涂到二氧化硅片或碳片基片上）各取出1片，固定、喷金后用FEI QUANTA 200型扫描电子显微镜（美国FEI公司）进行细胞在材料表面粘附的形貌分析。对两种基片接种小鼠成纤维细胞后分别培养0.5d、1d、2d、3d、5d、7d后按常规方法消化细胞，用计数板进行细胞计数。

实施例4

溶血情况研究：

材料制备：

阴性对照组：生理盐水（NS）；

阳性对照组：蒸馏水（H₂O）；

样品组：NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管（剂量不同的二组），未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管（MWCNTs）。

配置稀释兔血，由健康成年新西兰兔（购买于天津市动物中心）耳动脉采血10ml，加2％草酸钾0.5ml，制备成新鲜的抗凝兔血。取新鲜的抗凝兔血与生理盐水注射液按体积比5:4混合。每个样品组3支三角瓶，每瓶各加入材料(MWCNTs被喷涂到二氧化硅片或碳片基片上)一片，用生理盐水注射液冲洗样品三次，然后加入生理盐水注射液5ml。阴性对照组3支三角瓶，每瓶加入生理盐水注射液5ml。阳性对照组3支三角瓶，每瓶加入蒸馏水5ml。全部三角瓶封口后放入恒温水浴中37±1 ℃保温30min；每支试管加入0.1ml稀释兔血，轻轻混匀，置37±1 ℃继续保温60min，取出所有三角瓶待其降至室温；用离心机1500 r.p.m离心15min；肉眼观察上清液清亮，吸取上清液移入比色皿中，用分光光度计在545 nm波长处测定吸光度，记录结果见表2。

实施例5

血小板粘附情况研究：

材料制备：

阴性对照组：双面抛光与样品组相同尺寸的SiO₂基片表面涂以2%的甲基硅油，自然干燥后备用；

阳性对照组：双面抛光与样品组相同尺寸的SiO₂基片；

在24孔板中，取NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管（剂量不同的二组）和未经NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管材料每组各4片，分别放入24孔板中。阴、阳性对照组分别3个孔。取健康成年新西兰兔（购买于天津市动物中心）耳动脉血，加入草酸钾，用离心机1500 r.p.m离心15min，取上层血小板保存液与样品接触15-60秒钟，在光学显微镜下做血小板计数。每组取出1片材料对表面进行扫描电镜分析，实验结果见表3。

在详细说明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。且本发明亦不受说明书中所举实例实施方式的限制。

Claims

1. NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管，其特征在于使用离子注入法将NH₂ ⁺离子束注入到多壁碳纳米管碳上；其中注入NH₂ ⁺离子的剂量为5×10¹⁴ions/cm²—1×10¹⁶ ions/cm²，离子速能量为40 keV；所制备材料的N元素含量为0.99%—0.56% 。

2.权利要求1所述NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管，其中的多壁碳纳米管为粉末状，喷涂在基片上。

3.权利要求2所述NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管，其中的基片指的是以二氧化硅或碳片为衬底的基片。

4. NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管的制备方法，其特征在于使用M EVVA源离子注入机对预先喷涂多壁碳纳米管的基片，采用速流为2μA—6 μA的NH₂ ⁺离子束进行注入；其中本底真空1×10^-7 Torr，磁场电流为2.27A，NH₂ ⁺离子束的能量为40KeV，通过控制NH₂ ⁺离子的注入剂量在多壁碳纳米管上注入NH₂ ⁺。

5.权利要求4所述的制备方法，其中NH₂ ⁺离子的注入剂量为5×10¹⁴ions/cm²—1×10¹⁶ions/cm² A。

6. 权利要求1所述NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管在制备能够提高多壁碳纳米管材料亲水性方面的应用。

7.权利要求1所述NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管在制备作为具有细胞相容性组织支架材料方面的应用。

8.权利要求1所述NH₂ ⁺离子注入的多壁碳纳米管在制备作为具有与血液相接触材料方面的应用。