CN109939270A - 多功能薄膜的制备方法及多功能薄膜材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了多功能薄膜的制备方法及多功能薄膜材料，涉及生物材料技术领域。多功能薄膜的制备方法包括：在待改性材料表面沉积聚合胺基类化合物改性层，其中，聚合胺基类化合物中含有伯胺基和仲胺基；利用聚合胺基类化合物改性层中的伯胺基接枝生物功能分子，然后再利用聚合胺基类化合物改性层中的仲胺基和一氧化氮反应得到具有偶氮二醇烯鎓的改性材料。多功能薄膜材料包括基底材料，基底材料上沉积有聚合胺基类化合物改性层，聚合胺基类化合物改性层中含有偶氮二醇烯鎓，且聚合胺基类化合物改性层上接枝有生物功能分子层。材料具备一氧化氮储存性能的同时，也通过生物功能分子赋予材料其他性能，从而得到多功能的薄膜材料。
Description
技术领域
本发明涉及生物材料技术领域，且特别涉及多功能薄膜的制备方法及多功能薄膜材料。
背景技术
目前，生物材料已经在临床中得到广泛应用，在生物材料应用于机体时在首先接触到组织的同时会吸附来自于细胞外基质的蛋白，进而导致细胞或组织粘附生长。可见，生物材料的表面性能对于其能否应用于生物体具有很大影响。在此前提下，对生物材料进行表面改性，在不影响材料的块体性质下，改变材料表面的特性，保留其良好的机械性能，能够有效提高材料的生物相容性。
采用化学气相沉积技术在生物材料表面进行以聚合胺基类化合物作为前驱体制备富胺基涂层，薄膜外表面层的大量伯胺基在水溶液中发生的电离反应，使得被其修饰的表面因得失质子而带上正电荷，从而表现出许多重要的生物学功能，如影响细胞生长和细胞分化等，进从而显著性地提升细胞、组织的生物相容性。在现有报道中，主要集中于薄膜外表面层伯胺基作为反应活性位点进行活性生物分子固定，而忽略了薄膜层中保存的大量仲胺基，使得薄膜层中保留的大量仲胺基不能得到有效的利用，从而导致薄膜层所携带的生物分子单一，且功能化较为单一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能薄膜的制备方法，旨在利用材料表面聚合胺基类化合物改性层中的伯胺基和仲胺基分别引入生物功能分子和二醇偶氮烯鎓，从而使材料同时具有一氧化氮储存和其他生物功能的效果。
本发明的另一目的在于提供一种多功能薄膜材料，其在基底材料中引入聚合胺基类化合物改性层，进一步实现生物功能分子和二醇偶氮烯鎓的固定，是一种同时具备一氧化氮储存性能和其他生物功能的材料。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出了一种多功能薄膜的制备方法，包括如下步骤：
在待改性材料表面沉积聚合胺基类化合物改性层，其中，聚合胺基类化合物中含有伯胺基和仲胺基；
利用聚合胺基类化合物改性层中的伯胺基共价接枝生物功能分子，然后再利用聚合胺基类化合物改性层中的仲胺基和一氧化氮反应得到具有偶氮二醇烯鎓的改性材料。
本发明还提出一种多功能薄膜材料，包括基底材料，基底材料上沉积有聚合胺基类化合物改性层，聚合胺基类化合物改性层中含有偶氮二醇烯鎓，且聚合胺基类化合物改性层上接枝有生物功能分子层；
优选地，生物功能分子层是有羧基修饰的生物分子或-NHS修饰的生物分子共价接枝形成；
优选地，偶氮二醇烯鎓是由一氧化氮和聚合胺基类化合物改性层的仲胺基反应得到，生物功能分子层是由修饰后的生物功能分子与聚合胺基类化合物改性层的伯胺基反应得到；
进一步优选地，多功能薄膜材料应用上述多功能薄膜的制备方法制备而得。
本发明实施例提供一种多功能薄膜的制备方法的有益效果是：其通过在待改性材料表面沉积聚合胺基类化合物改性层，利用聚合胺基类化合物改性层中的伯胺基引入生物功能分子，利用聚合胺基类化合物改性层中的仲胺基引入偶氮二醇烯鎓。这样使材料具备了一氧化氮储存性能的同时，也通过生物功能分子赋予材料其他性能，从而制备得到多功能的薄膜材料。
本发明还提供了一种多功能薄膜材料，其包括基底材料，在基底材料上形成聚合胺基类化合物改性层和生物功能分子层，并且在聚合胺基类化合物改性层中含有偶氮二醇烯鎓。材料本身由于含有偶氮二醇烯鎓在生理条件下能够释放一氧化氮，并且由生物功能分子赋予材料其他的生物功能如抗菌、抗炎、抗凝血等性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例得到薄膜材料的接枝羧基生物分子的质量；
图2为本发明实施例得到薄膜材料的NO释放量测试结果；
图3为本发明实施例得到薄膜材料的血液相容性的测试结果图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的多功能薄膜的制备方法及多功能薄膜材料进行具体说明。
本发明实施例提供的一种多功能薄膜的制备方法，其包括如下步骤：
S1、聚合胺基类化合物改性层的沉积
在待改性材料表面沉积聚合胺基类化合物改性层，其中，聚合胺基类化合物中含有伯胺基和仲胺基。通过聚合胺基类化合物聚合后沉积在材料表面形成聚合胺基类化合物改性层，利用聚合胺基类化合物中的伯胺基和仲胺基作为反应位点引入生物功能分子和偶氮二醇烯鎓。
需要说明的是，聚合胺基类化合物改性层与现有技术中富胺基涂层的制备相似，如采用化学气相沉积技术在生物材料表面进行以聚合胺基类化合物作为前驱体制备富胺基涂层。
待改性材料选自陶瓷和金属材料中的任意一种或多种；优选地，待改性材料选自陶瓷、不锈钢、铁及其合金、镁合金、锌锰合金、钴基合金和钛合金中的任意一种或多种。以上几种材料便于沉积聚合胺基类化合物，且适合于制备各种生物材料。
聚合胺基类化合物选自氨气、4-乙烯苯胺、丙烯胺、三乙烯二胺、三乙胺、二苯甲胺和N,N-二异丙基乙胺中的任意一种或多种。发明人发现，以上几种聚合胺基类化合物均适合于在待改性材料表面聚合形成薄膜层。
聚合胺基类化合物改性层的沉积在现有技术中已有很多案例，可以是采用多种方法进行沉积如化学气相沉积技术，在实际应用过程中可以包括但不限于等离子体聚合技术、等离子体增强化学气相沉积技术、化学增强气相法沉积技术、超高真空化学气相沉积、激光化学气相沉积等。
聚合胺基类化合物改性层的沉积过程是以聚合胺基类化合物作为前驱体在待改性材料表面沉积0.01-10h，优选为1-3h。通过调控沉积时间来调控聚合胺基类化合物的薄膜厚度，一般控制为0.01nm-5μm。无论是采用气相法沉积还是等离子体聚合的方式，沉积时间控制在上述范围内均较为合适。
采用脉冲等离子体聚合的方法，以流量为0.01-30sccm的聚合胺基类化合物为反应气体，以流量为0.01-30sccm的氩气为放电气体，反应室真空度为0.01-20Pa，射频功率为0.01-1000W，负偏压为0.01-1000V，脉冲占空比为0-100％。优选地，聚合胺基类化合物的流量为0.1-8sccm，氩气的流量为0.1-8sccm，反应室真空度为0.05-15Pa，射频功率为15-150W，负偏压为0.1-300V，脉冲占空比为0-100％。聚合胺基类化合物沉积采用脉冲等离子体聚合的方法，各项参数控制在上述范围内为宜，部分参数可以取值到“0”，如脉冲占空比。
更优选地，在聚合胺基类化合物改性层沉积之前，对待改性材料进行溅射清洗，以使聚合胺基类化合物达到更好的沉积效果。
S2、生物分子的接枝
利用聚合胺基类化合物改性层中的伯胺基接枝生物功能分子，采用能够和聚合胺基类化合物改性层中的伯胺基反应的生物功能分子，如选自羧基修饰的生物功能分子或-NHS修饰的生物功能分子。
需要说明的是，本发明实施例中提供的羧基修饰的生物功能分子或者-NHS修饰的生物功能分子均购自上海强耀生物科技有限公司。
其中，羧基修饰的生物功能分子中的待修饰生物功能分子包括抗凝血类、抗炎类和抗菌类中的任意一种或多种。-NHS修饰的生物功能分子中的待修饰生物功能分子包括抗凝血类、抗炎症类、促进细胞内皮细胞粘附类、细胞生长因子中的任意一种或多种。以上几种改性的生物功能分子均可以从上海强耀生物科技有限公司购买，均适合于本发明实施例提供的反应体系。
优选地，羧基修饰的生物功能分子中的待修饰生物功能分子选自比伐卢定、肝素、透明质酸、乙酰水杨酸和没食子酸中的任意一种或多种。以上几种羧基修饰的生物功能分子均可以在上海强耀生物科技有限公司购买到，均能够和聚合胺基类化合物改性层中的伯胺基反应引入功能性的生物分子，赋予材料特殊的性能。
优选地，-NHS修饰的生物功能分子包括但不限于Heparin-NHS(-NHS修饰的肝素)、REDV-NHS(-NHS修饰的选择性促进内皮EC/内皮祖细胞(EPCs)黏附和扩展的特异性多肽)、VEGF-NHS(-NHS修饰的血管内皮生长因子)。以上原料也是购自于上海强耀生物科技有限公司。
将聚合胺基类化合物改性层表面接枝生物功能分子的过程中是将材料浸没于具有生物功能分子的溶液中，在0-100℃的温度条件下反应0.1-48h。优选地，聚合胺基类化合物改性层和生物功能分子的反应温度为20-40℃，反应时间为0.5-48h。生物功能分子的浓度为0.01-10mg/mL，优选为0.1-1mg/mL。在引入生物功能分子时，生物功能分子的浓度、反应温度和时间对于生物分子引入量具有显著影响，一般改性生物分子在常温下就能引入，且反应时间不宜过短，反应时间短于1小时生物分子的引入量并不理想。
优选地，在聚合胺基类化合物与生物功能分子反应完成后对材料进行清洗、干燥，以便于去除未反应的原料。
S3、偶氮二醇烯鎓的形成
利用聚合胺基类化合物改性层中的仲胺基和一氧化氮反应得到具有偶氮二醇烯鎓的改性材料。发明人发现，采用仲胺基和一氧化氮反应可以在材料表面引入偶氮二醇烯鎓，在生物条件下可以再次释放一氧化氮，可以作为一氧化氮储存材料，在生物材料制备过程中得到应用。
聚合胺基类化合物改性层中的仲胺基和一氧化氮的反应过程包括：将材料浸没于反应体系溶液中，在反应容器中通入一氧化氮反应1-12天，优选为1-4天。其中，反应体系溶液选自甲醇/甲醇钠、乙腈、四氢呋喃、乙醚和丙酮中的任意一种，优选为甲醇和甲醇钠；更优选地，在反应体系溶液中，甲醇钠的浓度为每毫升甲醇对应20-40mg甲醇钠。以上几种反应体系溶液适合于本申请实施例中的反应体系，其中采用甲醇和甲醇钠形成的反应体系能够利用甲醇钠的强碱性，使仲胺基上的氢质子化后与一氧化氮发生亲核加成。
优选地，在反应完后将材料进行清洗、干燥，以去除未反应的原料得到纯净产品。
聚合胺基类化合物改性层中的仲胺基和一氧化氮的反应过程中，反应压力为0.01-1MPa，一氧化氮气体的浓度为1-100％；优选地，反应压力为0.3-1MPa，一氧化氮气体的浓度为80-99.99％。反应压力和一氧化氮浓度对于反应速率有一定影响，反应压力控制在0.3-1MPa，一氧化氮浓度控制在较高水平，有利于提升反应速率，提高一氧化氮的利用率。
本发明实施例还提供了一种多功能薄膜材料，包括基底材料，基底材料上沉积有聚合胺基类化合物改性层，聚合胺基类化合物改性层中含有偶氮二醇烯鎓，且聚合胺基类化合物改性层上接枝有生物功能分子层。材料中具有偶氮二醇烯鎓和生物功能分子，同时赋予了材料一氧化氮储存性能和特殊生物性能，是一种多功能的材料。
优选地，生物功能分子层是有羧基修饰的生物分子或-NHS修饰的生物分子共价接枝形成。优选地，偶氮二醇烯鎓是由一氧化氮和聚合胺基类化合物改性层的仲胺基反应得到，生物功能分子层是由修饰后的生物功能分子与聚合胺基类化合物改性层的伯胺基反应得到。具体原料种类和方法可以参照上述制备方法中的介绍。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种多功能薄膜的制备方法，其包括以下步骤：
(1)选用不锈钢作为多功能薄膜的基底材料，采用脉冲等离子体聚合对材料表面进行20分钟的溅射清洗。
(2)在经过溅射清洗后的不锈钢材料表面沉积富胺基薄膜层，其过程包括：等离子体聚合反应室压力降至约0.01Pa，通入流量约为0.01sccm氩气、0.01sccm丙烯胺分别作为放电气体和反应气体，在射频功率0.01W、占空比为0％、负偏压为0.01W的条件下，在不锈钢表面沉积时间为0.01h离子体聚合富胺基薄膜。
(3)选用含有羧基的生物活性分子比伐卢定，在缓冲溶液中配置成0.01mg/ml有机溶液浸没于上述薄膜，在0℃的温度条件下反应48h后，PBS清洗、干燥待用。
(4)将甲醇/甲醇钠溶液(每毫升甲醇对应20mg甲醇钠)浸没至上述薄膜层表面，放置密闭容器内并排除空气，通入纯度为1％一氧化氮气体，并保持压力在0.01MPa，反应1天后，甲醇清洗干燥待用。
实施例2
本实施例提供一种多功能薄膜的制备方法，其包括以下步骤：
(1)选用不锈钢作为多功能薄膜的基底材料，采用脉冲等离子体聚合对材料表面进行20分钟的溅射清洗。
(2)在经过溅射清洗后的不锈钢材料表面沉积富胺基薄膜层，其过程包括：等离子体聚合反应室压力降至约20Pa，通入流量约为30sccm氩气、30sccm三乙胺分别作为放电气体和反应气体，在射频功率20W、占空比为100％、负偏压为1000W的条件下，在不锈钢表面沉积时间为10h离子体聚合富胺基薄膜。
(3)选用含有羧基的生物活性分子比伐卢定，在缓冲溶液中配置成10mg/ml有机溶液浸没于上述薄膜，在100℃的温度条件下反应0.1h后，PBS清洗、干燥待用。
(4)将甲醇/甲醇钠溶液(每毫升甲醇对应40mg甲醇钠)浸没至上述薄膜层表面，放置密闭容器内并排除空气，通入纯度约为100％一氧化氮气体，并保持压力在1MPa，反应12天后，甲醇清洗干燥待用。
实施例3
本实施例提供一种多功能薄膜的制备方法，其包括以下步骤：
(1)选用不锈钢作为多功能薄膜的基底材料，采用脉冲等离子体聚合对材料表面进行30分钟的溅射清洗。
(2)在经过溅射清洗后的不锈钢材料表面沉积富胺基薄膜层，其过程包括：等离子体聚合反应室压力降至约0.05Pa，通入流量约为0.1sccm氩气、0.1sccm氨气分别作为放电气体和反应气体，在射频功率15W、占空比为30％、负偏压为0.1W的条件下，在不锈钢表面沉积时间为1h离子体聚合富胺基薄膜。
(3)选用含有羧基的生物活性分子比伐卢定，在缓冲溶液中配置成0.1mg/ml有机溶液浸没于上述薄膜，在20℃的温度条件下反应1h后，PBS清洗、干燥待用。
(4)将甲醇/甲醇钠溶液(每毫升甲醇对应30mg甲醇钠)浸没至上述薄膜层表面，放置密闭容器内并排除空气，通入纯度约为80％一氧化氮气体，并保持压力在0.3MPa，反应4天后，甲醇清洗干燥待用。
实施例4
本实施例提供一种多功能薄膜的制备方法，其包括以下步骤：
(1)选用不锈钢作为多功能薄膜的基底材料，采用脉冲等离子体聚合对材料表面进行30分钟的溅射清洗。
(2)在经过溅射清洗后的不锈钢材料表面沉积富胺基薄膜层，其过程包括：等离子体聚合反应室压力降至约15Pa，通入流量约为8sccm氩气、8sccm丙烯胺分别作为放电气体和反应气体，在射频功率150W、占空比为20％、负偏压为300W的条件下，在不锈钢表面沉积时间为1h离子体聚合富胺基薄膜。
(3)选用含有羧基的生物活性分子比伐卢定，在缓冲溶液中配置成1mg/ml有机溶液浸没于上述薄膜，在40℃的温度条件下反应5h后，PBS清洗、干燥待用。
(4)将甲醇/甲醇钠溶液(每毫升甲醇对应30mg甲醇钠)浸没至上述薄膜层表面，放置密闭容器内并排除空气，通入纯度约为99.99％一氧化氮气体，并保持压力在1MPa，反应3天后，甲醇清洗干燥待用。
实施例5
本实施例提供一种多功能薄膜的制备方法，其具体步骤与实施例4大致相同，不同之处在于：将不锈钢替换为铁合金。
实施例6
本实施例提供一种多功能薄膜的制备方法，其具体步骤与实施例4大致相同，不同之处在于：将不锈钢替换为NiTi合金。
实施例7
本实施例提供一种多功能薄膜的制备方法，其具体步骤与实施例4大致相同，不同之处在于：将不锈钢替换为陶瓷。
实施例8
本实施例提供一种多功能薄膜的制备方法，其具体步骤与实施例4大致相同，不同之处在于：将具有羧基的比伐卢定替换为-NHS修饰的生物活性功能分子Heparin-NHS。
实施例9
本实施例提供一种多功能薄膜的制备方法，其具体步骤与实施例4大致相同，不同之处在于：将具有羧基的比伐卢定替换为羧基修饰的肝素。
实施例10
本实施例提供一种多功能薄膜的制备方法，其具体步骤与实施例4大致相同，不同之处在于：将具有羧基的比伐卢定替换为羧基修饰的透明质酸。
实施例11
本实施例提供一种多功能薄膜的制备方法，其具体步骤与实施例4大致相同，不同之处在于：将具有羧基的比伐卢定替换为羧基修饰的乙酰水杨酸。
实施例12
本实施例提供一种多功能薄膜的制备方法，其具体步骤与实施例4大致相同，不同之处在于：将具有羧基的比伐卢定替换为羧基修饰的没食子。
实施例13
本实施例提供一种多功能薄膜的制备方法，其具体步骤与实施例4大致相同，不同之处在于：将甲醇/甲醇钠溶液替换为乙腈。
实施例14
本实施例提供一种多功能薄膜的制备方法，其具体步骤与实施例4大致相同，不同之处在于：将甲醇/甲醇钠溶液替换为四氢呋喃。
实施例15
本实施例提供一种多功能薄膜的制备方法，其具体步骤与实施例4大致相同，不同之处在于：将甲醇/甲醇钠溶液替换为丙酮。
试验例1
测试实施例4中制备得到的薄膜材料(BVLD/NO-PPAm)接枝含羧基生物分子质量，测试结果见图1。测试方法：采用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)检测利用薄膜外表面层上生物分子发共价固定于薄膜表面的质量(比伐卢定，BVLD)。
由图1可知，经过20min的反应之后材料中的生物分子的质量显著增加，证明本发明制备的多功能薄膜成功接枝功能化生物分子。通过接枝量证明了仲胺基被利用后，不会对薄膜表面的伯胺基存在影响。
试验例2
测试实施例4中制备得到的薄膜材料(BVLD/NO-PPAm)的一氧化氮释放性能，结果见图2。测试方法：使用化学发光NO分析仪(NOA)(Seivers 280i，Boulder，CO)在PBS(pH＝7.4)中，于37℃测量二醇偶氮烯鎓改性膜的NO释放。
从图2可知，伯胺基的利用并不会影响薄膜中仲胺基的利用，且NO释放时间长达10小时。从而将两种依赖不同胺基反应固定于同一表面，实现了生物分子共价固定和一氧化氮储存的多功能薄膜；也表明了本发明制备的多功能化薄膜对一氧化氮具有优异的储存能力，且薄膜层表面接枝生物分子以后对薄膜层中NO的储存并不影响。
试验例3
测试实施例4制备得到材料的血液相容性，并与仅含有聚合富胺基薄膜的材料进行对比，结果见图3。测试方法：通过时间为2h的半体内动物血液实验检测不同表面的抗凝血性。血液循环实验结束以后将样品处标记的样品取下来，利用天平称量血栓质量。
由图3可知，通过2小时的活体动物半体内血液循环实验结果表明，有两种分子的BVLD/NO-PPAm相比于PPAm表面的几乎没有血栓形成，在PPAm表面明显的血栓形成，血栓质量达到49mg/cm-2，BVLD/NO-PPAm表面血栓质量为1.1mg/cm-2，PPAm的血栓质量为BVLD/NO-PPAm的45.5倍。证实了具有生物分子共价固定和一氧化氮储存的多功能薄膜在发挥作用时更加具有优异的血液相容性。表明这种将两种分子共固定于同一薄膜形成的多功能薄膜能明显地提升了材料表面血液相容性。
综上所述，本发明提供的一种多功能薄膜的制备方法，其通过在待改性材料表面沉积聚合胺基类化合物改性层，利用聚合胺基类化合物改性层中的伯胺基引入生物功能分子，利用聚合胺基类化合物改性层中的仲胺基引入偶氮二醇烯鎓。这样使材料具备了一氧化氮储存性能的同时，也通过生物功能分子赋予材料其他性能。
本发明还提供的一种多功能薄膜材料，其包括基底材料，在基底材料上形成聚合胺基类化合物改性层和生物功能分子层，并且在聚合胺基类化合物改性层中含有偶氮二醇烯鎓。材料本身由于含有偶氮二醇烯鎓在生理条件下能够释放一氧化氮，并且由生物功能分子赋予材料其他的生物功能如抗菌、抗炎、抗凝血等性能。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种多功能薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在待改性材料表面沉积聚合胺基类化合物改性层，其中，所述聚合胺基类化合物改性层中含有伯胺基和仲胺基；
利用所述聚合胺基类化合物改性层中的伯胺基共价接枝生物功能分子，然后再利用所述聚合胺基类化合物改性层中的仲胺基和一氧化氮反应得到具有偶氮二醇烯鎓的改性材料。
2.根据权利要求1所述的多功能薄膜的制备方法，其特征在于，所述聚合胺基类化合物改性层中的所述仲胺基和所述一氧化氮的反应过程包括：将材料浸没于反应体系溶液中，在反应容器中通入一氧化氮反应1-12天，优选为1-4天；
优选地，在反应完后将材料进行清洗、干燥。
3.根据权利要求2所述的多功能薄膜的制备方法，其特征在于，所述反应体系溶液选自甲醇/甲醇钠、乙腈、四氢呋喃、乙醚和丙酮中的任意一种，优选为甲醇和甲醇钠；
更优选地，在反应体系溶液中，所述甲醇钠的浓度为每毫升甲醇对应20-40mg甲醇钠。
4.根据权利要求2所述的多功能薄膜的制备方法，其特征在于，所述聚合胺基类化合物改性层中的所述仲胺基和所述一氧化氮的反应过程中，反应压力为0.01-1MPa，一氧化氮气体的浓度为1-100％；
优选地，反应压力为0.3-1MPa，一氧化氮气体的浓度为80-99.99％。
5.根据权利要求1所述的多功能薄膜的制备方法，其特征在于，将聚合胺基类化合物改性层表面接枝生物功能分子的过程中是将材料浸没于具有生物功能分子的溶液中，在0-100℃的温度条件下反应0.1-48h；
优选地，所述聚合胺基类化合物改性层和所述生物功能分子的反应温度为20-40℃，反应时间为0.5-48h；
优选地，在所述聚合胺基类化合物与所述生物功能分子反应完成后对材料进行清洗、干燥。
6.根据权利要求1或5中所述的多功能薄膜的制备方法，其特征在于，所述生物功能分子选自羧基修饰的生物功能分子或-NHS修饰的生物功能分子；
其中，所述羧基修饰的生物功能分子中的待修饰生物功能分子包括抗凝血类、抗炎类和抗菌类中的任意一种或多种；所述-NHS修饰的生物功能分子中的待修饰生物功能分子包括抗凝血类、抗炎症类、促进细胞内皮细胞粘附类、细胞生长因子中的任意一种或多种；
优选地，所述羧基修饰的生物功能分子中的待修饰生物功能分子选自比伐卢定、肝素、透明质酸、乙酰水杨酸和没食子酸中的任意一种或多种；
进一步优选地，所述生物功能分子的浓度为0.01-10mg/mL，优选为0.1-1mg/mL。
7.根据权利要求1所述的多功能薄膜的制备方法，其特征在于，在所述待改性材料表面沉积聚合胺基类化合物改性层的过程采用气相沉积或脉冲等离子体聚合的方法；
优选地，所述聚合胺基类化合物改性层的沉积过程是以聚合胺基类化合物作为前驱体在所述待改性材料表面沉积0.01-10h，优选为1-3h；
优选地，所述聚合胺基类化合物的原料选自氨气、4-乙烯苯胺、丙烯胺、三乙烯二胺、三乙胺、二苯甲胺和N,N-二异丙基乙胺中的任意一种或多种。
8.根据权利要求7所述的多功能薄膜的制备方法，其特征在于，所述聚合胺基类化合物改性层的沉积采用脉冲等离子体聚合的方法，以流量为0.01-30sccm的聚合胺基类化合物为反应气体，以流量为0.01-30sccm的氩气为放电气体，反应室真空度为0.01-20Pa，射频功率为0.01-1000W，负偏压为0.01-1000V，脉冲占空比为0-100％；
优选地，聚合胺基类化合物的流量为0.1-8sccm，氩气的流量为0.1-8sccm，反应室真空度为0.05-15Pa，射频功率为15-150W，负偏压为0.1-300V，脉冲占空比为0-100％；
更优选地，在所述聚合胺基类化合物改性层沉积之前，对所述待改性材料进行溅射清洗。
9.根据权利要求1所述的多功能薄膜的制备方法，其特征在于，所述待改性材料选自陶瓷和金属材料中的任意一种或多种；
优选地，所述待改性材料选自陶瓷、不锈钢、铁及其合金、镁合金、锌锰合金、钴基合金和钛合金中的任意一种或多种。
10.一种多功能薄膜材料，其特征在于，包括基底材料，所述基底材料上沉积有聚合胺基类化合物改性层，所述聚合胺基类化合物改性层中含有偶氮二醇烯鎓，且所述聚合胺基类化合物改性层上接枝有生物功能分子层；
优选地，所述生物功能分子层是有羧基修饰的生物分子或-NHS修饰的生物分子共价接枝形成；
优选地，所述偶氮二醇烯鎓是由一氧化氮和所述聚合胺基类化合物改性层的仲胺基反应得到，所述生物功能分子层是由修饰后的生物功能分子与所述聚合胺基类化合物改性层表面暴露的伯胺基反应得到；
进一步优选地，所述多功能薄膜材料采用权利要求1-9中任一项所述的多功能薄膜的制备方法制备而得。
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