CN102863641A - 一种用于细胞粘附的聚合物膜材料的制备方法 - Google Patents

一种用于细胞粘附的聚合物膜材料的制备方法 Download PDF

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石强
殷敬华
叶玮
侯建文
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Abstract

本发明提供了一种用于细胞粘附的聚合物膜材料的制备方法,包括以下步骤:提供聚合物薄膜,所述聚合物薄膜表面分布有光引发剂和可聚合单体溶液;将光掩模板置于所述聚合物薄膜上,进行紫外辐照后得到用于细胞粘附的聚合物膜材料,所述光掩模板的各透光区域之间的间隙小于1mm。采用该方法制得的聚合物膜材料可以调控细胞在聚合物膜材料表面的粘附模式,实现细胞粘附区域和抗粘附区域的转换。

Description

一种用于细胞粘附的聚合物膜材料的制备方法
技术领域
本发明属于膜材料技术领域,具体涉及一种用于细胞粘附的聚合物膜材料的制备方法。
背景技术
细胞图案化是一种体外培养的技术,即将细胞局限在基底平面的某些区域生长,细胞不会迁移到限定区域之外的地方。细胞图案化技术主要应用于生物学研究以及组织工程等领域。随着图案化技术的不断创新以及在细胞领域中的广泛应用,细胞图案化技术逐渐成为研究和控制细胞行为的有效试验工具。
聚合物膜材料表面图案化是细胞图案化技术的重要方法之一,其基本原理为:设计聚合物膜材料表面结构,使膜表面的某些区域抗细胞粘附,其他区域诱发细胞粘附。目前调控聚合物膜材料表面图案化的手段包括微接触打印技术和紫外光刻技术,紫外光刻技术以其较高的精确度成为固体表面图案化的主要手段。紫外光刻技术是在膜材料表面接枝可聚合单体,形成抗细胞粘附层,然后在抗细胞粘附层表面放置光掩模板,再利用紫外光辐照,将曝露部分的抗细胞粘附层刻蚀掉,随后将某些特定蛋白质通过抗体物理吸附或化学键合到刻蚀区域,形成利于细胞粘附的区域,这样细胞能够选择性粘附在光掩模板的曝光部分。该方法将特定蛋白质与膜材料表面的刻蚀区域结合,提高了细胞粘附的效率,但步骤繁琐,耗时长,单体和蛋白质利用率低。
技术人员针对上述问题,对该方法进行改进,首先在材料表面接枝聚合抗细胞粘附层,然后在抗细胞粘附层表面放置光掩模板,再利用紫外辐照,将曝露部分的抗细胞粘附层刻蚀掉,省去特定蛋白的固定或粘附过程,细胞仍可粘附在光掩模板的曝光部分。使用这种方法虽然减少了制备步骤,但单体的利用率仍然比较低。而且,采用这种方法得到的聚合物膜材料中,利于细胞粘附的区域是固定的,细胞在此区域的粘附也是固定的,粘附区域和抗粘附区域不能转换或改变,因此,应用于试验检测和临床测试时,细胞的粘附模式不能根据实际需要有不同的转换和改变,缺乏灵活性。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种用于细胞粘附的聚合物膜材料的制备方法,采用该方法制得的聚合物膜材料可以调控细胞在聚合物膜材料表面的粘附模式,实现细胞粘附区域和抗粘附区域的转换,具有较好的灵活性。
本发明提供了一种用于细胞粘附的聚合物膜材料的制备方法,包括以下步骤:
A、提供聚合物薄膜,所述聚合物薄膜表面分布有光引发剂和可聚合单体溶液;
B、将光掩模板置于所述聚合物薄膜上,进行紫外辐照后得到用于细胞粘附的聚合物膜材料,所述光掩模板的各透光区域之间的间隙小于1mm。
优选的,所述光掩模板各透光区域之间的间隙为100nm~100μm。
优选的,所述光掩模板的厚度小于1mm。
优选的,所述可聚合单体为丙烯酸酯类单体、磺酸甜菜碱类单体或N-乙烯基吡咯烷酮单体。
优选的,所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸聚乙二醇单酯、甲基丙烯酸聚乙二醇单酯、甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯、丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯或2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱。
优选的,所述光引发剂为苯偶姻及其衍生物、苯偶酰类化合物、烷基苯酮类化合物、酰基磷氧化物、二苯甲酮类化合物或硫杂蒽酮类化合物。
优选的,所述聚合物薄膜是由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、三元乙丙橡胶、乙丙橡胶、聚苯乙烯、丁二烯和苯二烯共聚物、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚己内酰胺、聚已二酰已二胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚乳酸、聚乙烯醋酸乙烯酯、聚苯并咪唑、聚乙烯咔唑、聚(丙烯酸-芘甲醇)、聚乙烯基苯酚、聚丙烯酰胺、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯、聚(2-羟乙基甲基丙烯酸甲酯)、聚偏氟乙烯、聚醚酰亚胺、聚二茂铁基二甲基硅、聚乙烯基吡咯烷酮、胶原、蚕丝、壳聚糖、胶原蛋白、阿拉伯树脂、琼脂和褐藻胶中的一种或多种制成。
优选的,所述步骤A为:
将聚合物薄膜置于光引发剂溶液中预吸附光引发剂;
将可聚合单体溶液加入到所述预吸附了光引发剂的聚合物薄膜表面。
优选的,所述光引发剂的质量浓度为0.01%~10%,预吸附光引发剂的时间为1~120min。
优选的,所述紫外光辐照时间为10s~60min。
与现有技术相比,本发明直接将光掩模板置于表面分布有光引发剂和可聚合单体溶液的聚合物薄膜上,对其进行紫外辐照后得到用于细胞粘附的聚合物膜材料。在本发明中,所述光掩模板的各透光区域之间的间隙小于1mm,通过控制紫外辐照时间,可实现细胞粘附区域和抗粘附区域的转换,具体原理如下:在紫外辐照初期,透光区域的可聚合单体和光引发剂接收紫外光,可聚合单体在光引发剂的作用下发生聚合反应,在聚合物薄膜表面形成抗细胞粘附区,而遮光区域的可聚合单体不发生聚合反应,形成细胞粘附区;随着紫外辐照时间的增长,透光区域的聚合物开始降解,逐渐转换为细胞粘附区,同时,由于各透光区域之间的间隙小于1mm,紫外光可在各遮光区域内发生散射和漫反射,从而使得遮光区域内的可聚合单体在光引发剂的作用下发生聚合反应,在聚合物薄膜表面形成抗细胞粘附区。
实验表明,采用本发明提供的方法进行2min~4min的紫外光辐照时,聚合物膜材料的遮光区域可实现贴壁细胞和血小板的粘附;进行6min~10min的紫外光辐照时,聚合物膜材料的透光区域可实现贴壁细胞和血小板的粘附。由于本发明提供的方法能够调控细胞在聚合物膜材料表面的粘附模式,实现细胞粘附区域和抗粘附区域的转换,具有较好的灵活性和实用性。
附图说明
图1为本发明提供的聚合物膜材料的制备装置示意图;
图2为本发明实施例1制备的紫外辐照3min得到的聚合物膜材料的光学显微照片;
图3为贴壁细胞在本发明实施例1制备的紫外辐照3min得到的聚合物膜材料粘附的光学显微照片;
图4为贴壁细胞在本发明实施例1制备的紫外辐照8min得到的聚合物膜材料粘附的光学显微照片;
图5为血小板在本发明实施例1制备紫外辐照3min得到的聚合物膜材料粘附的扫描电镜照片;
图6为血小板在本发明实施例1制备紫外辐照8min得到的聚合物膜材料粘附的扫描电镜照片。
具体实施方式
本发明提供了一种用于细胞粘附的聚合物膜材料的制备方法,包括以下步骤:
提供聚合物薄膜,所述聚合物薄膜表面分布有光引发剂和可聚合单体溶液;
将光掩模板置于所述聚合物薄膜上,进行紫外辐照后得到用于细胞粘附的聚合物膜材料,所述光掩模板的各透光区域之间的间隙小于1mm。
本发明以聚合物薄膜为原材料,所述聚合物薄膜表面分布有光引发剂和可聚合单体溶液,具体而言,所述表面分布有光引发剂和可聚合单体溶液的聚合物薄膜按照以下方法得到:
将聚合物薄膜置于光引发剂溶液中预吸附光引发剂;
将可聚合单体溶液加入到所述预吸附了光引发剂的聚合物薄膜表面。
在本发明中,所述聚合物薄膜是指聚合物或聚合物共混物制成的薄膜。所述聚合物包括合成高分子和天然高分子,合成高分子包括但不限于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、三元乙丙橡胶、乙丙橡胶、聚苯乙烯、丁二烯和苯二烯共聚物、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚己内酰胺、聚已二酰已二胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚乳酸、聚乙烯醋酸乙烯酯、聚苯并咪唑、聚乙烯咔唑、聚(丙烯酸-芘甲醇)、聚乙烯基苯酚、聚丙烯酰胺、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯、聚(2-羟乙基甲基丙烯酸甲酯)、聚偏氟乙烯、聚醚酰亚胺、聚二茂铁基二甲基硅和聚乙烯基吡咯烷酮的一种或多种;天然高分子包括但不限于胶原、蚕丝、壳聚糖、胶原蛋白、阿拉伯树脂、琼脂和褐藻胶的一种或多种;聚合物共混物为合成高分子组成的共混物,天然高分子组成的共混物,合成高分子与天然高分子组成的共混物。制备聚合物薄膜的原料优选为氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、聚乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚己内酯、聚氨酯、聚碳酸酯和橡胶中的一种或多种。所述聚乙烯优选为线性低密度聚乙烯。
本发明对所述聚合物或聚合物的共混物制成薄膜的方法没有特殊限制,可以为本领域技术人员熟知的溶液成膜法或熔融成膜法。当采用溶液成膜法制备聚合物薄膜时,溶解所述聚合物以及聚合物共混物的溶剂优选为二甲苯、氯仿和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。所述聚合物或聚合物的共混物溶液的质量浓度优选为1%~20%,更优选为2%~10%,最优选为3%~5%。制成的聚合物薄膜厚度优选为100μm~2000μm,更优选为500μm~1000μm。
本发明将所述聚合物薄膜置于光引发剂溶液中,使聚合物薄膜表面预吸附光引发剂。在本发明中,所述光引发剂又称光敏剂或光固化剂,是一类能在250nm~420nm的紫外光区或400nm~800nm的可见光区吸收一定波长的能量,产生自由基、阳离子等,从而引发单体聚合交联固化的化合物。本发明所述光引发剂优选为苯偶姻及衍生物、苯偶酰类化合物、烷基苯酮类化合物、酰基磷氧化物、二苯甲酮类化合物或硫杂蒽酮类化合物。所述苯偶姻及衍生物优选为安息香、安息香双甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚或安息香丁醚;所述苯偶酰类光引发剂优选为二苯基乙酮或α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮;所述烷基苯酮类光引发剂优选为α,α-二乙氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮或α-胺烷基苯酮;所述酰基磷氧化物光引发剂为芳酰基膦氧化物或双苯甲酰基苯基氧化膦;所述二苯甲酮类光引发剂为二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮或米蚩酮;所述硫杂蒽酮类光引发剂为硫代丙氧基硫杂蒽酮、异丙基硫杂蒽酮。优选的光引发剂为二苯甲酮。在本发明中,所述光引发剂的质量浓度优选为0.01%~10%,更优选为1%~8%,最优选为2%~5%。
为了得到较优的吸附效果,本发明将聚合物薄膜预先吸附光引发剂,具体方法为:将聚合物薄膜浸入光引发剂溶液中,浸泡时间优选为1~120min,更优选为5~60min,将吸附了引发剂的聚合物薄膜取出,在暗室中晾干。
将聚合物薄膜预吸附光引发剂后,向其中加入可聚合单体溶液,得到表面分布有光引发剂和可聚合单体溶液的聚合物薄膜。所述可聚合单体为丙烯酸酯类单体、磺酸甜菜碱类单体或N-乙烯基吡咯烷酮单体。所述丙烯酸酯类单体优选为丙烯酸聚乙二醇单酯、甲基丙烯酸聚乙二醇单酯、甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯、丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯或2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱,更优选为2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱、丙烯酸聚乙二醇单酯或N-乙烯基吡咯烷酮单体。所述可聚合单体溶液质量浓度优选为0.01%~100%,更优选为2%~20%,最优选为3%~5%。所述可聚合单体溶液优选为水溶液。
将光掩模板置于所述表面分布有光引发剂和可聚合单体溶液的聚合物薄膜上,进行紫外辐照,得到用于细胞粘附的聚合物膜材料。所述光掩模板为一种在基体材料上制作各种功能图形并精确定位,以便用于对紫外光敏感的可聚合单体选择性曝光的结构,包括遮光区域和透光区域。在本发明中,所述的光掩模板各透光区域之间的间隙小于1mm时,才能保证散射和漫反射的发生,实现遮光区域可聚合单体的聚合。所述光掩模板各透光区域的间隙优选为50nm~500μm,更优选为100nm~100μm,最优选的为500nm~50μm。在本发明中,所述光掩模板的透光区域和遮光区域的形状可以为微孔或者条带状,所述微孔或条带的面积优选为1nm2~1000mm2,更优选为100nm2~500μm2,最优选为500nm2~50μm2;当所述光掩模板的透光区域为微孔时,所述微孔直径优选为1μm~1mm,更优选为10μm~500μm,最优选为50μm~100μm。本发明所述光掩模板的厚度小于1mm,优选为100nm~500μm,更优选为500nm~300μm,最优选的为1μm~100μm。本发明对所述光掩模板的来源没有特殊限制,本领域技术人员熟知的、满足上述间隙要求的光掩模板即可,例如,可以为用于透射电镜观察的铜网。
在对覆盖了光掩模板的聚合物薄膜进行紫外辐照时,在紫外辐照初期,透光区域的可聚合单体和光引发剂接收紫外光,可聚合单体在光引发剂的作用下发生聚合反应,在聚合物薄膜表面形成抗细胞粘附区,而遮光区域不发生聚合反应,形成细胞粘附区;随着紫外辐照时间的增长,透光区域的聚合物开始降解,逐渐转换为细胞粘附区,同时,由于各透光区域之间的间隙小于1mm,紫外光可在各遮光区域内发生散射和漫反射,从而使得遮光区域内的可聚合单体在光引发剂的作用下发生聚合反应,在聚合物薄膜表面形成抗细胞粘附区。从而可以实现细胞粘附区域和抗粘附区域的转换。在本发明中,所述紫外光辐照时间优选为10s~60min,更优选为30s~15min,最优选为2min~10min。
以下结合附图对本发明提供的制备方法进行详细介绍,参见图1,图1为本发明提供的聚合物膜材料的制备装置示意图,其中,1为石英板,2为光掩模板,3为可聚合单体溶液和光引发剂的混合物,4为聚合物薄膜。
本发明预先将聚合物薄膜4浸于光引发剂溶液中预吸附光引发剂,然后滴加可聚合单体溶液后得到表面分布有可聚合单体溶液和光引发剂的混合物3的聚合物薄膜;然后将该聚合物薄膜放置在石英板1上,在其表面覆盖光掩模板2,然后在光掩模板上放置第二块石英板1,其中,光掩模板具有微孔结构。对所述覆盖了光掩模板的聚合物薄膜进行紫外辐照,控制辐照时间,即可得到用于细胞粘附的聚合物膜材料。
得到聚合物膜材料后,本发明采用细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验测试聚合物表面细胞粘附性能。
所述细胞粘附和生长试验具体为:将贴壁细胞置于质量浓度为10%牛血清蛋白的RPMI1640细胞培养液中,在培养温度为37℃,含5%二氧化碳的空气气氛中进行培养,得到贴壁细胞悬浮液;将本发明制备的聚合物膜材料放置在48孔板的小孔中,将上述贴壁细胞的悬浮液滴加在膜材料表面,在培养箱中培养12天,每隔3天给更换培养液,采用光学显微镜对其进行观察。
所述血小板粘附试验具体为:将本发明制备的聚合物膜材料放置在48孔板的小孔中,在聚合物膜材料中心滴加20μL富含血小板的血浆,37℃条件下培养60分钟,随后用pH为7.4的PBS缓冲溶液冲洗3次,再用质量浓度为2.5%戊二醛的PBS溶液在4℃条件下固定10小时。最后,聚合物膜材料通过PBS缓冲溶液冲洗,并用乙醇水溶液脱水,采用扫描电镜对其进行观察。
为了便于结果表征,本发明将细胞在膜材料表面的观察结果作如下定义:细胞在光掩模板遮光部分的粘附定义为正相粘附;细胞在光掩模板透光部分的粘附定义为负相粘附。
实验结果表明,采用本发明提供的方法进行2min~4min的紫外光辐照时,聚合物膜材料的遮光区域可实现贴壁细胞和血小板的粘附,即正相粘附;进行6min~10min的紫外光辐照时,聚合物膜材料的透光区域可实现贴壁细胞和血小板的粘附,即负相粘附。
为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的用于细胞粘附的聚合物膜材料的制备方法进行详细描述。
实施例1
将美国科腾公司生产的、牌号为1650的氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物配制成质量浓度为5%的氯仿溶液,采用滴膜法制备得到面积为3×3cm2,厚度为1000μm的聚合物薄膜;
将所述聚合物薄膜在质量浓度为2%二苯甲酮的丙酮溶液中浸泡30分钟,使聚合物薄膜表面预吸附二苯甲酮,将吸附了二苯甲酮的聚合物薄膜放置在石英板上;将购自南京汇哲贸易有限公司的2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱配成质量浓度为20%的单体水溶液,将10mL上述单体水溶液均匀滴加在聚合物薄膜表面;
将微孔直径约为200μm、目数为200目的透射电镜铜网覆盖于所述滴加了单体水溶液的聚合物薄膜上,然后再放置一块石英板。将所述聚合物薄膜置于紫外灯下辐照,辐照30分钟,每隔一分钟取出一个聚合物膜材料,分别用PBS缓冲溶液清洗干净,晾干。
对紫外辐照3min得到的聚合物膜材料进行光学显微镜观察,结果参见图2,图2为本发明实施例1制备的紫外辐照3min得到的聚合物膜材料的光学显微照片。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1、图3、图4、图5和图6,其中,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果,图3为贴壁细胞在本发明实施例1制备的紫外辐照3min得到的聚合物膜材料粘附的光学显微照片,图4为贴壁细胞在本发明实施例1制备的紫外辐照8min得到的聚合物膜材料粘附的光学显微照片,图5为血小板在本发明实施例1制备紫外辐照3min得到的聚合物膜材料粘附的扫描电镜照片,图6为血小板在本发明实施例1制备紫外辐照8min得到的聚合物膜材料粘附的扫描电镜照片。由图3可知,紫外辐照3分钟后,贴壁细胞以正相粘附模式粘附;由图4可知,紫外辐照8分钟后,贴壁细胞以负相粘附模式粘附;由图5可知,紫外辐照3分钟后,血小板以正相粘附模式粘附;由图6可知,紫外辐照8分钟后,细胞以负相粘附模式粘附。
实施例2
按照实施例1的原料、步骤和条件制备聚合物膜材料,区别在于,改变聚合物薄膜的成膜方法:采用平板硫化机将将美国科腾公司生产的、牌号为1650的氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物配制成质量浓度为5%的氯仿溶液在130℃熔融压成面积为3×3cm2,厚度为100μm的薄膜。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果。
实施例3
按照实施例1的原料、步骤和条件制备聚合物膜材料,区别在于,改变光引发剂种类,使用安息香双甲醚,配制成质量浓度为2%的丙酮溶液。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果。
实施例4
按照实施例1的原料、步骤和条件制备聚合物膜材料,区别在于,改变光掩模板的微孔尺寸,使用光掩模板微孔直径为50μm。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果。
实施例5
按照实施例1的原料、步骤和条件制备聚合物膜材料,区别在于,改变光掩模板的微孔尺寸,使用光掩模板微孔直径为10μm。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果。
实施例6
按照实施例1的原料、步骤和条件制备聚合物膜材料,区别在于,改变可聚合单体浓度。将可聚合单体配成质量浓度为5%的水溶液。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果。
实施例7
按照实施例1的原料、步骤和条件制备聚合物膜材料,区别在于,改变可聚合单体种类,使用丙烯酸聚乙二醇单酯。将可聚合单体配成质量浓度为2%的水溶液。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果。
实施例8
按照实施例1的原料、步骤和条件制备聚合物膜材料,区别在于,改变可聚合单体种类,使用N-乙烯基吡咯烷酮。将可聚合单体配成质量浓度为2%的水溶液。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果。
实施例9
按照实施例1的原料、步骤和条件制备聚合物膜材料,区别在于,改变原料为日本三菱公司生产的型号为PC S3000UR的聚碳酸酯,采用熔融压膜方法制备薄膜。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果。
实施例10
按照实施例1的原料、步骤和条件制备聚合物膜材料,区别在于,原料为莱州市金泰硅业有限公司生产的聚二甲基硅氧烷,采用熔融压膜方法制备薄膜。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果。
实施例11
按照实施例1的原料、步骤和条件制备聚合物膜材料,区别在于,原料为美国Sigma-Aldrich公司生产的分子量为8×104的聚己内酯,溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。将聚己内酯配制成质量浓度为20%的溶液,采用溶液成膜法制备薄膜。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果。
实施例12
按照实施例1的原料、步骤和条件制备聚合物膜材料,区别在于,原料为吉林化公司生产的分子量为1×105的线性低密度聚乙烯,采用熔融压膜法制备面积为3×3cm2,厚度为1000μm的薄膜。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果。
实施例13
按照实施例1的原料、步骤和条件制备聚合物膜材料,区别在于,原料为Bayer公司生产的型号为Texin5590的聚氨酯,溶剂二甲苯,将聚氨酯配制成质量浓度为2%的二甲苯溶液,采用滴膜方法制备面积为3×3cm2,厚度为1000μm的薄膜。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果。
实施例14
按照实施例1的原料、步骤和条件制备聚合物膜材料,区别在于,原料为线性低密度聚乙烯和SEBS共混物,溶剂为二甲苯。将线性低密度聚乙烯和SEBS以1:1比例溶解在二甲苯溶解中。溶液成膜制备面积为3×3cm2,厚度为1000μm的薄膜。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果。
实施例15
按照实施例1的原料、步骤和条件制备聚合物膜材料,区别在于,原料为聚己内酯和SEBS共混物,溶剂为氯仿。将聚己内酯和SEBS以1:1比例溶解在氯仿溶剂中。溶液成膜制备面积为3×3cm2,厚度为1000μm的薄膜。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果。
实施例16
按照实施例1的原料、步骤和条件制备聚合物膜材料,区别在于,原料为聚氨酯和SEBS共混物,溶剂为二甲苯。将聚己内酯和SEBS以1∶1比例溶解在二甲苯溶剂中。溶液成膜制备面积为3×3cm2,厚度为1000μm的薄膜。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果。
实施例17
按照实施例1的原料、步骤和条件制备聚合物膜材料,区别在于,原料为聚氨酯和线性低密度聚乙烯共混物,溶剂为二甲苯。将聚氨酯和线性低密度聚乙烯以1:1比例溶解在二甲苯溶剂中。溶液成膜制备面积为3×3cm2,厚度为1000μm的薄膜。
按照上文所述的方法,分别对各聚合物膜材料进行细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验,结果参见表1,表1为本发明实施例制备的聚合物膜材料的细胞粘附结果。
表1细胞粘附和生长试验以及血小板粘附试验结果
Figure BDA00002209531400131
表1中所述正相粘附时间为贴壁细胞或血小板出现正相粘附时的聚合物膜材料的紫外辐照的时间,所述负相粘附时间为贴壁细胞或血小板出现负相粘附时的聚合物膜材料的紫外辐照时间。
由表1可知,紫外辐照2~4分钟后,贴壁细胞以负相粘附模式粘附,6~10分钟后,贴壁细胞以正相粘附模式粘附;紫外辐照2~4分钟后,血小板以正相粘附模式粘附,6~10分钟后,细胞以负相粘附模式粘附。本发明制得的用于细胞粘附的聚合物膜材料可调控细胞粘附的模式,实现粘附正相到负相的转换,即可以实现细胞粘附区域和抗粘附区域的转换。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于细胞粘附的聚合物膜材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、提供聚合物薄膜,所述聚合物薄膜表面分布有光引发剂和可聚合单体溶液;
B、将光掩模板置于所述聚合物薄膜上,进行紫外辐照后得到用于细胞粘附的聚合物膜材料,所述光掩模板的各透光区域之间的间隙小于1mm。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述光掩模板各透光区域之间的间隙为100nm~100μm。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述光掩模板的厚度小于1mm。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述可聚合单体为丙烯酸酯类单体、磺酸甜菜碱类单体或N-乙烯基吡咯烷酮单体。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸聚乙二醇单酯、甲基丙烯酸聚乙二醇单酯、甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯、丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯或2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述光引发剂为苯偶姻及其衍生物、苯偶酰类化合物、烷基苯酮类化合物、酰基磷氧化物、二苯甲酮类化合物或硫杂蒽酮类化合物。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述聚合物薄膜是由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、三元乙丙橡胶、乙丙橡胶、聚苯乙烯、丁二烯和苯二烯共聚物、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚己内酰胺、聚已二酰已二胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚乳酸、聚乙烯醋酸乙烯酯、聚苯并咪唑、聚乙烯咔唑、聚(丙烯酸-芘甲醇)、聚乙烯基苯酚、聚丙烯酰胺、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯、聚(2-羟乙基甲基丙烯酸甲酯)、聚偏氟乙烯、聚醚酰亚胺、聚二茂铁基二甲基硅、聚乙烯基吡咯烷酮、胶原、蚕丝、壳聚糖、胶原蛋白、阿拉伯树脂、琼脂和褐藻胶中的一种或多种制成。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤A为:
将聚合物薄膜置于光引发剂溶液中预吸附光引发剂;
将可聚合单体溶液加入到所述预吸附了光引发剂的聚合物薄膜表面。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述光引发剂的质量浓度为0.01%~10%,预吸附光引发剂的时间为1~120min。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述紫外光辐照时间为10s~60min。
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