CN108587171B - 一种仿生材料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种仿生材料及其制备方法与应用，该仿生材料是由如下方法制备得到的：使高分子聚合物与过量的还原性固化剂充分混合，然后加入贵金属盐水溶液并使贵金属盐与其中过量的还原性固化剂反应以得到纳米形式的贵金属，再经干燥固化后得所述仿生材料。该仿生材料具有多项良好的性能、例如具有高粘性，反复使用性、导电性，可应用多个技术领域，例如应用于微流控技术领域等。

Description

一种仿生材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种仿生材料及其制备方法与应用。
背景技术
现有技术表明壁虎脚掌具有很强的粘附力，并且可以快速的脱粘，这主要是由于壁虎脚具有刚毛结构，这些刚毛结构使得壁虎脚不仅具有上述性能，而且反复多次粘附和脱粘后，粘附力不会减弱。此外，刚毛还具有对微颗粒等污染物的自清洁作用，具体而言，随着仿生表面与基底的接触，粘在仿生表面的微颗粒会脱落下来，该性能主要依靠材料的柱状结构实现；无柱状结构的材料脱落率在20-30％左右，有了柱状结构脱落率在40-50％。尽管目前存在壁虎刚毛仿生材料，但这些仿生材料一般都采用光刻法合成的各向同向性的材料，其性能很难满足应用需求。
发明内容
有鉴于现实需要，本发明的目的之一在于提供一种仿生材料，以寻找性能良好的材料，满足实际应用需求。
本发明的另一目的在于提供上述仿生材料的制备方法。
基于本发明仿生材料的性能，本发明的再一目的在于提供上述仿生材料的多项应用。
为实现上述目的，一方面，本发明提供一种仿生材料，其是由如下方法制备得到的：
使高分子聚合物与过量的还原性固化剂充分混合，然后加入贵金属盐水溶液并使贵金属盐与其中过量的还原性固化剂反应以得到纳米形式的贵金属，再经干燥固化后得所述仿生材料。
在本发明所提供的仿生材料中，优选地，所述贵金属盐包括氯金酸、氯铂酸及硝酸银中的一种或几种的组合。在本发明所提供的仿生材料中，当所述贵金属盐为氯金酸时，该仿生材料是由如下方法制备得到的：
使高分子聚合物与过量的还原性固化剂充分混合，然后加入氯金酸并使氯金酸与其中过量的还原性固化剂反应，使AuCl4 -还原成纳米Au，再经干燥固化后得所述仿生材料。
在本发明所提供的仿生材料中，优选地，所述高分子聚合物包括聚硅氧烷。
在本发明所提供的仿生材料中，优选地，所述聚硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷、环甲基硅氧烷、聚氨基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷及聚醚聚硅氧烷共聚物中的一种或几种的组合。
在本发明所提供的仿生材料中，优选地，所述还原性固化剂包括二甲基氢硅氧烷、甲基氢硅氧烷、二甲基硅氧烷、二甲基乙烯基化二氧化硅、三甲基化二氧化硅、四甲基环四硅氧烷、四乙烯基环四硅氧烷和乙基苯中的一种或多种。
在本发明较为优选的实施方式中，在所述仿生材料的制备过程中：高分子聚合物、还原性固化剂及贵金属盐水溶液的用量为：5-8g高分子聚合物、1-2g还原性固化剂、3-10mL质量浓度为4-6％的贵金属盐水溶液。其中，制备过程中，当固化剂用量越大，采用的氯金酸量越大(或浓度越高)，则得到的材料导电性越强，硬度和杨氏模量越大，韧性变差。
在本发明所提供的仿生材料中，优选地，所述反应为在室温条件下超声处理15min或于室温条件下静置反应24-48小时。其中，当反应为在室温条件下超声处理15min时所得仿生材料的内部及表面均嵌合有纳米形式的贵金属；当反应为于室温条件下静置反应24-48小时所得仿生材料的表面嵌合有一层纳米形式的贵金属。
在本发明所提供的仿生材料中，优选地，所述干燥为60-80℃干燥8-12h。
在本发明所提供的仿生材料中，优选地，该方法还包括将干燥所得产物于20-30℃下静置48-72h的操作。
本发明所提供的仿生材料为高分子聚合物与纳米形式贵金属(如纳米金、铂、银)的嵌合体，该嵌合只涉及物理嵌合，其中，纳米形式贵金属可以嵌合于高分子聚合物的内部和/或外部。
在制备本发明所提供的仿生材料过程中，当高分子聚合物与过量的还原性固化剂充分混合固化成型(如将混合后体系静止48-72小时)后，再向其中加入贵金属盐水溶液静置反应24-48小时，在此制备过程得到的该仿生材料中，仅在其表面嵌合有一层纳米形式的贵金属；
在制备本发明所提供的仿生材料过程中，当高分子聚合物与过量的还原性固化剂充分混合而未固化成型即混合体系处于粘稠流动态时，再向其中加入贵金属盐水溶液并通过搅拌使贵金属盐与其中过量的还原性固化剂反应以得到纳米形式的贵金属，再经干燥固化后得所述仿生材料；在该制备过程得到的仿生材料中，其内部及表面均嵌合有纳米形式的贵金属。
在本发明所提供的仿生材料中，本发明对所用高分子聚合物不做具体要求，理论上任何可以与纳米形式贵金属嵌合固化的高分子聚合物均可以用于制备该仿生材料。
本发明所提供的该仿生材料的表面具有各向异性。该仿生材料同时具有高分子聚合物的优点，如当所述高分子聚合物选自聚二甲基硅氧烷(PDMS)时，该仿生材料具有一定的化学惰性、生物兼容性、能可逆变形，和贵金属纳米粒子的优点，如稳定性，小尺寸效应，量子效应，表面效应，生物亲和性及导电性等，这使得本发明仿生材料与现有仿生材料相比具有更好的性能，可拥有更广泛的用途。
本发明所述仿生材料表面具有高粘附性，其可以粘附的材料包括但不限于生物皮肤以及常用固体表面。根据该性能可将本发明仿生材料应用于医疗领域，例如采用本发明材料制作心电导电生物贴纸。
本发明实验表明本发明所述仿生材料在与被粘附的材料反复牵拉30次及以上后，该仿生材料表面的微观结构并未出现大的损坏，利用AFM测得仿生材料在未使用时和使用30次后的表面粘附力差别不大，均为500nN左右(操作条件为预压力1μN，压时1μs，分离速度500μm/s)。这有效延长了仿生材料的使用寿命。根据该性能也可将本发明仿生材料应用于医疗领域，例如采用本发明材料制作心电导电生物贴纸。
本发明所述仿生材料具有良好的热稳定性和韧性。良好的韧性表现在所述仿生材料具有可回复性，在5N的力的作用下该材料所发生的形变皆可以恢复原形状。
良好的热稳定性体现在：当温度为100℃时，该仿生材料的性质并未发生明显变化。由此表明，本发明所提供的仿生材料可以适用不同的温度及外力环境。
本发明所述的仿生材料具有良好的生物亲和性和导电性。柱状结构材料贴于生物细胞表面时，生物体在静态和动态时分别可以捕捉到稳定的电信号(如在±0.5V和±1.0V的电信号)。根据该材料的粘性、生物亲和性和导电性，可将本发明仿生材料牢固张贴在生物皮肤表面用于测试生物电信号或者传递生物电信号，因而，可将本发明仿生材料应用于制作生物传感电极或者心电导电生物贴纸。
本发明所述的仿生材料具有高疏水性，其与水接触所形成的接触角在130°左右。根据该性能可将本发明仿生材料应用于防污领域，例如采用本发明材料制作输油管道内表面贴膜。
本发明所述的仿生材料相比于未改性之前的材料，其与蛋白质水溶液的接触角显著减少。根据该性能可将本发明仿生材料应用于电泳通道内表面贴膜从而减少蛋白质的吸附。例如将该仿生材料用于微流控领域，将本发明所述仿生材料与双通道电泳系统相结合。
另一方面，本发明还提供了所述的仿生材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
使高分子聚合物与过量的还原性固化剂充分混合，然后加入贵金属盐水溶液并使贵金属盐与其中过量的还原性固化剂反应以得到纳米形式的贵金属，再经干燥固化后得所述仿生材料。
在本发明所提供的仿生材料的制备方法中，优选地，所述贵金属盐包括氯金酸、氯铂酸及硝酸银中的一种或几种的组合。
在本发明所提供的仿生材料的制备方法中，当所述贵金属盐为氯金酸时，该仿生材料是由如下方法制备得到的：
使高分子聚合物与过量的还原性固化剂充分混合，然后加入氯金酸并使氯金酸与其中过量的还原性固化剂反应，使AuCl4 -还原成纳米Au，再经干燥固化后得所述仿生材料。
在本发明所提供的仿生材料的制备方法中，优选地，所述高分子聚合物包括聚硅氧烷。
在本发明所提供的仿生材料的制备方法中，优选地，所述聚硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷、环甲基硅氧烷、聚氨基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷及聚醚聚硅氧烷共聚物中的一种或几种的组合。
在本发明所提供的仿生材料的制备方法中，优选地，所述还原性固化剂包括二甲基氢硅氧烷、甲基氢硅氧烷、二甲基硅氧烷、二甲基乙烯基化二氧化硅、三甲基化二氧化硅、四甲基环四硅氧烷、四乙烯基环四硅氧烷和乙基苯中的一种或多种。
在本发明较为优选的实施方式中，在所述仿生材料的制备过程中：高分子聚合物、还原性固化剂及贵金属盐水溶液的用量为：5-8g高分子聚合物、1-2g还原性固化剂、3-10mL质量浓度为4-6％的贵金属盐水溶液。
在本发明所提供的仿生材料的制备方法中，优选地，所述反应为在室温条件下超声处理15min或于室温条件下静置反应24-48小时。
在本发明所提供的仿生材料的制备方法中，优选地，所述干燥为60-80℃干燥8-12h。
在本发明所提供的仿生材料的制备方法中，优选地，该方法还包括将干燥所得产物于20-30℃下静置48-72h的操作。
本发明所述仿生材料的制备采用的是原位合成法，原位合成法可以通过简单的一步法合成贵金属纳米粒子，该方法涉及制备贵金属盐(银，金和铂)，高分子聚合物弹性体(如聚硅氧烷)和还原性固化剂的均匀混合物，同时固化。在固化过程中，固化剂交联弹性体并同时还原贵金属盐以形成纳米颗粒。这种原位方法可以避免使用任何外部还原剂/稳定剂，并可使纳米粒子在高分子聚合物基质中均匀分布。该方法中所用还原性固化剂能将贵金属盐中的贵金属还原成纳米形式的贵金属点，从而得到掺杂纳米金的壁虎刚毛仿生材料。
为了方便所述仿生材料应用，可将该仿生材料制备成所需的形状，例如可将所述仿生材料以阵列形式均匀布置在基底上形成微阵列。因而，本发明还提供了一种微阵列，其具有一基底，并且在该基底上具有以阵列形式均匀布置的单元，该单元的材质为所述仿生材料。
在本发明所提供的微阵列中，优选地，所述单元为柱状结构，且该柱状结构的横截面包括圆形、半圆形、矩形、铲状或三角形。应用过程中，当所述柱状结构的横截面为铲状时，该铲状结构与被接触物体的接触面积更大，粘附性能更强。
在本发明所提供的微阵列中，优选地，所述柱状结构的直径为5μm-20μm，高度为10μm-40μm，单元之间的间距为5μm-20μm。
本发明还提供了所述的微阵列的制备方法，其中，该制备方法包括在所述仿生材料的制备方法中，将反应后所得反应液浇注在模板上，待干燥固化后，将成型后的仿生材料从所述模板上卸载下来，得所述微阵列。需要说明的是：在所述仿生材料的制备方法中，加入贵金属盐水溶液并使贵金属盐与其中过量的还原性固化剂反应以得到纳米形式的贵金属，此时贵金属盐中的贵金属并未完全还原成纳米形式的贵金属，再后续固化时仍有反应继续进行。
鉴于本发明仿生材料的多项良好性能，其可应用于众多技术领域。例如可应用于粘附材料领域、医药材料领域、环境保护领域等等。
特别地，利用本发明仿生材料的粘附性、导电性、可重复使用性、韧性，可将本发明其应用于制作生物导电贴纸。因而，本发明可提供所述仿生材料在制作生物导电贴纸中的应用。相应地，本发明提供一种生物导电贴纸，其含有本发明所述仿生材料。本发明所提供的该生物导电贴纸可以用于制作能粘在生物皮肤表面并且能传递电信号的结构，例如生物电信号捕捉仪器。
利用本发明仿生材料的粘性、生物亲和性和导电性，可将本发明其应用于制作生物传感电极。因而，本发明可提供所述仿生材料在制作生物传感电极中的应用。相应地，本发明提供一种生物传感电极，其含有本发明所述仿生材料。
利用本发明仿生材料的与降低与蛋白质的接触角的特性以及材料具有的粘附性，可将本发明其应用于制作微流控电泳通道内贴片材料。因而，本发明可提供所述仿生材料在制作微流控电泳通道内贴片材料中的应用。相应地，本发明提供一种微流控电泳通道内流贴片材料，其含有本发明所述仿生材料。
利用本发明仿生材料中纳米金粒子能有效固定抗体的特性，可将本发明其应用于检测血清中的蛋白含量。因而，本发明可提供所述仿生材料在制作用于检测血清中蛋白含量的材料的应用。相应地，本发明提供一种用于检测血清中蛋白含量的材料，其含有本发明所述仿生材料。
利用本发明仿生材料中金纳米层是抗原、酶和其他生物分子的一种非常理想的基底的特性，可将本发明其应用于制作抗原或酶的反应基底材料。因而，本发明可提供所述仿生材料在制作用于抗原或酶反应的基底材料的应用。相应地，本发明提供一种用于抗原或酶反应的基底材料，其含有本发明所述仿生材料。该用于抗原或酶反应的基底材料可以用于免疫分析和微酶反应器。
再一方面，本发明还提供了所述微阵列在操控微颗粒中的应用。
在本发明所提供的微阵列在操控微颗粒中的应用中，优选地，所述微颗粒的粒径为100nm-100μm，该微阵列的柱状结构与微颗粒的接触角为0°-180°。
在本发明所提供的微阵列在操控微颗粒中的应用中，所述微颗粒可以为PS、Al2O3、SiO2等材质，且该微颗粒可以选自这些材质的小球、正方体、椎体以及圆柱体等等。
本发明所提供的微阵列具有微颗粒操控性能(利用微阵列的柱状结构实现)，通过分离速度的控制可以实现微阵列表面微颗粒的脱落，可以将该微阵列应用于微观操控领域，例如机械臂的顶端材料。
综上可知，本发明提供了一种仿生材料及其制备方法与应用，该仿生材料具有多项良好的性能、例如具有高粘性，反复使用性、导电性，可应用多个技术领域，例如应用于微流控技术领域等。
附图说明
图1是本发明实施例1所提供的微阵列的合成原理图。
图2A是本发明实施例1制得的含有长径比为1.5:1的单元的微阵列的表面SEM结构图。
图2B是本发明实施例1制得的含有长径比为2:1的单元的微阵列的表面SEM结构图。
图3A是实施例2在圆柱形模版上制得的微阵列的表面SEM结构图。
图3B是实施例3在半圆柱形模版上制得的微阵列的表面SEM结构图。
图4A是对比例1制备得到的微阵列与牛血清蛋白溶液的接触角示意图。
图4B是实施例1制备得到的微阵列与牛血清蛋白溶液的接触角示意图。
图5为本发明实施例1制备的微阵列的疏水性能实验结果图。
图6为本发明实施例1所提供的微阵列在闭合回路中的导电性测试所用实验装置的结构示意图。
图7为本发明实施例1所提供的微阵列在人体心电信号的测试试验结果图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明，应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例中，各原始试剂材料均可商购获得，未注明具体条件的实验方法为所属领域熟知的常规方法和常规条件，或按照仪器制造商所建议的条件。
实施例1
本实施例提供一种微阵列及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
在8g的聚二甲基硅氧烷(PDMS)中加入1.5g固化剂(二甲基硅氧烷)以及3mL氯金酸溶液(质量浓度为6％)，超声处理15min，反应原理图请参阅图1；
随后将所得掺杂纳米金的仿生材料浇注在硅刻模板上，60℃烘箱内烘干8小时，在30℃下干燥2天，制得到该微阵列，其具有一基底，并且在该基底上具有以阵列形式均匀布置的单元，该单元的材质为掺杂纳米金的仿生材料；在本实施例所得的掺杂纳米金的仿生材料中，纳米金嵌合于该仿生材料的内部及表面；
本实施例采用不同长径比的硅刻模板制得了具有不同长径比单元(该单元为柱状结构，且该柱状结构的横截面为铲状)的微阵列，其长径比分别为1.5:1、2:1，含有长径比为1.5:1、2:1的单元的微阵列表面SEM结构图如图2A及图2B所示。
实施例2
本实施例提供一种微阵列及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
在8g的聚二甲基硅氧烷(PDMS)中加入1.0g固化剂(二甲基硅氧烷)以及3mL氯金酸溶液(质量浓度为4％)，超声处理15min；随后将所得掺杂纳米金的仿生材料浇注在硅刻模板(圆柱形模版)上，60℃烘箱内烘干8小时，在30℃下干燥2天，制得到该微阵列，其具有一基底，并且在该基底上具有以阵列形式均匀布置的单元，该单元的材质为掺杂纳米金的仿生材料；在本实施例所得的掺杂纳米金的仿生材料中，纳米金嵌合于该仿生材料的内部及表面；
本实施例采用圆柱形模版制得了具有长径比为2:1单元(该单元为柱状结构，且该柱状结构的横截面为圆形)的微阵列，如图3A所示。
实施例3
本实施例提供一种微阵列及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
在8g的聚二甲基硅氧烷(PDMS)中加入2.0g固化剂(二甲基硅氧烷)以及10mL氯金酸溶液(质量浓度为6％)，超声处理15min；
随后将所得掺杂纳米金的仿生材料浇注在硅刻模板(半圆柱形模版)上，60℃烘箱内烘干8小时，在30℃下干燥2天，制得到该微阵列，其具有一基底，并且在该基底上具有以阵列形式均匀布置的单元，该单元的材质为掺杂纳米金的仿生材料；在本实施例所得的掺杂纳米金的仿生材料中，纳米金嵌合于该仿生材料的内部及表面；
本实施例采用半圆柱形模版制得了具有长径比为2:1单元(该单元为柱状结构，且该柱状结构的横截面为半圆形)的微阵列，如图3B所示。
对比例1
本对比例提供一种微阵列及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
在8g的聚二甲基硅氧烷(PDMS)中加入0.8g固化剂，在20℃下充分搅拌均匀，得到仿生材料；随后将该仿生材料浇注在硅刻模板上，60℃下干燥10小时，制得到本对比例的微阵列，其具有一基底，并且在该基底上具有以阵列形式均匀布置的单元，该单元的材质为本对比例制备得到的仿生材料。本对比例采用不同长径比的硅刻模板制得了含有不同长径比的单元的微阵列，其长径比分别为1.5:1、2:1。
效果实施例1
对上述实施例1所得的微阵列表面进行反复的粘附实验，具体而言，所述粘附实验包括如下步骤：
将微阵列表面有柱状结构的一侧正对人体皮肤表面贴上，然后压紧，松开，再把仿生表面撕下来，此为一次粘附。
测试实施例1所制得的材料表面微阵列在粘附1次、10次、30次后其表面的变化情况，实验结果表明该微阵列表面在粘附30次以内时，其柱状结构基本无损坏，材料可实现重复使用。
效果实施例2
将对比例1制得的微阵列与牛血清蛋白溶液接触，所得接触角结果示意图如图4A所示，采用接触角测量仪测得该微阵列与牛血清蛋白溶液的接触角为88.3°。
将实施例1制得的微阵列按与上述相同的方法与牛血清蛋白溶液接触，所得接触角结果示意图如图4B所示，采用接触角测量仪测得实施例1制备得到的微阵列与牛血清蛋白溶液的接触角为45.6°。
由此可见，与对比例1制得的微阵列相比，本发明实施例1所制得的微阵列与蛋白质水溶液的接触角显著减少，接触角的减小可以减少蛋白质在该微阵列上的吸附，进而在将该微阵列应用于电泳通道内表面贴膜时可以减少蛋白质的吸附，不会堵塞电泳通道。
效果实施例3
将实施例1制备得到的微阵列表面与水接触，采用接触角测量仪测得掺杂纳米金后的仿生材料与水的接触角为127.7°，实施例1制备的微阵列的疏水性能实验结果图如图5所示。由此可见，本发明所提供的微阵列表面具有高疏水性。根据该性能可将本发明微阵列应用于防污领域，例如采用本发明材料制作输油管道内表面贴膜。
效果实施例4
将本发明实施例1所制备得到的微阵列、蓝色LED灯及电源通过导线形成闭合回路，以测试该微阵列在闭合回路中的导电性能，该测试所用实验装置的结构示意图如图6所示，启动电源后发现蓝色LED变亮，该实验结果表明本发明所提供的微阵列具有导电性能。
效果实施例5
将测试人体心电图装置(本领域使用的常规设备)中与人体皮肤接触的材料置换为本发明实施例1所得的微阵列，以验证该微阵列用于测试生物电信号或者传递生物电信号，测试所得人体心电信号结果如图7所示，从图7中可以看出，本发明所提供微阵列可以捕捉到稳定的电信号。根据该性能可将本发明所提供的微阵列应用于制作心电导电生物贴纸。
最后需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的实施过程和特点，而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (15)

1.一种仿生材料，其是由如下方法制备得到的：
使高分子聚合物与过量的还原性固化剂充分混合，然后加入贵金属盐水溶液并使贵金属盐与其中过量的还原性固化剂反应以得到纳米形式的贵金属，再经干燥固化后得所述仿生材料；
所述高分子聚合物与还原性固化剂的质量比不高于10:1；
所述反应为在室温条件下超声处理15min；
所述干燥为60-80℃干燥8-12h；
所述贵金属盐包括氯金酸、氯铂酸及硝酸银中的一种或几种的组合；
所述高分子聚合物包括聚硅氧烷，所述聚硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷、聚氨基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷及聚醚聚硅氧烷共聚物中的一种或几种的组合；
所述还原性固化剂为四甲基环四硅氧烷和/或四乙烯基环四硅氧烷。
2.根据权利要求1所述的仿生材料，其中，该方法还包括将干燥所得产物于20-30℃下静置48-72h的操作。
3.权利要求1或2所述的仿生材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
使高分子聚合物与过量的还原性固化剂充分混合，然后加入贵金属盐水溶液并使贵金属盐与其中过量的还原性固化剂反应以得到纳米形式的贵金属，再经干燥固化后得所述仿生材料；
所述高分子聚合物与还原性固化剂的质量比不高于10:1；
所述反应为在室温条件下超声处理15min或于室温条件下静置反应24-48小时；
所述干燥为60-80℃干燥8-12h；
所述贵金属盐包括氯金酸、氯铂酸及硝酸银中的一种或几种的组合；
所述高分子聚合物包括聚硅氧烷，所述聚硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷、聚氨基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷及聚醚聚硅氧烷共聚物中的一种或几种的组合；
所述还原性固化剂为四甲基环四硅氧烷和/或四乙烯基环四硅氧烷。
4.根据权利要求3所述的仿生材料的制备方法，其中，该方法还包括将干燥所得产物于20-30℃下静置48-72h的操作。
5.一种微阵列，其具有一基底，并且在该基底上具有以阵列形式均匀布置的单元，该单元的材质为权利要求1或2所述仿生材料。
6.根据权利要求5所述的微阵列，其中，所述单元为柱状结构，且该柱状结构的横截面包括圆形、半圆形、矩形、铲状或三角形。
7.根据权利要求6所述的微阵列，其中，所述柱状结构的直径为5μm-20μm，高度为10μm-40μm，单元之间的间距为5μm-20μm。
8.权利要求5-7任一项所述的微阵列的制备方法，其中，该制备方法包括在权利要求3或4所述的制备方法中，将反应后所得反应液浇注在模板上，待干燥固化后，将成型后的仿生材料从所述模板上卸载下来，得所述微阵列。
9.权利要求1或2所述仿生材料在制作生物导电贴纸、生物传感电极、微流控电泳通道内贴片材料、用于检测血清中蛋白含量的材料、用于抗原或酶反应的基底材料中的应用。
10.一种生物导电贴纸，其含有权利要求1或2所述的仿生材料。
11.一种生物传感电极，其含有权利要求1或2所述的仿生材料。
12.一种微流控电泳通道内贴片材料，其含有权利要求1或2所述仿生材料。
13.一种用于检测血清中蛋白含量的材料，其含有权利要求1或2所述仿生材料。
14.权利要求5-7任一项所述微阵列在操控微颗粒中的应用。
15.根据权利要求14所述的应用，其中，所述微颗粒的粒径为100nm-100μm，该微阵列的柱状结构与微颗粒的接触角为0°-180°。
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