一種超親水細(xì)胞生長表面的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種細(xì)胞培養(yǎng)裝置，具體涉及一種超親水細(xì)胞生長表面的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科學(xué)的不斷發(fā)展，尤其是生物醫(yī)學(xué)快速進(jìn)步，干細(xì)胞培養(yǎng)成為很多研宄及應(yīng)用領(lǐng)域中十分重要的基礎(chǔ)性工作。一直以來，人們普遍采用聚苯乙烯材質(zhì)的培養(yǎng)板或培養(yǎng)瓶作為細(xì)胞培養(yǎng)的工具。聚苯乙烯是一種無色透明的熱塑性塑料，通常為無毒、無臭、無色的透明顆粒，似玻璃狀脆性材料，通式是[(CH2CHC6H5)n]，英文名稱為Polystyrene，簡稱PS。其制品具有優(yōu)越的抗水、防潮性。在人們的生產(chǎn)生活中，聚苯乙烯的用途十分廣泛，作為細(xì)胞培養(yǎng)便是其中的一大用途。
[0003]聚苯乙烯材質(zhì)的細(xì)胞培養(yǎng)表面為非極性，親水性很差，不利于干細(xì)胞的貼壁生長。因此，人們在培養(yǎng)干細(xì)胞之前常常會(huì)對(duì)培養(yǎng)表面進(jìn)行改性或處理。而直接采用等離子體表面處理技術(shù)對(duì)聚苯乙烯進(jìn)行改性處理形成的親水表面，其表面親水指標(biāo)與性能滿足不了那些生長條件茍1刻的難養(yǎng)細(xì)胞和那些在營養(yǎng)條件不充分的環(huán)境中培養(yǎng)的細(xì)胞的貼壁生長對(duì)材料親水性的要求。上述細(xì)胞的良好貼壁生長需要親水性表觀指標(biāo)達(dá)到10度(接觸角)以下，而等離子體表面處理技術(shù)達(dá)到的親水性表觀指標(biāo)為60度(接觸角)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種超親水細(xì)胞生長表面的制備方法，該制備方法制備的細(xì)胞生長表面具有持久、穩(wěn)定的超親水效果，超親水效果通過接觸角測量儀測定低于10°。同時(shí)又不改變聚苯乙烯塑料的材料物理性能及滿足細(xì)胞培養(yǎng)的生物性能，保證聚苯乙烯基材的高透明性能。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到:
[0006]一種超親水細(xì)胞生長表面的制備方法，其特征在于，依次包括以下步驟:
[0007]I)預(yù)處理:先將Ar和O2混合氣體通入等離子體反應(yīng)室內(nèi)，在真空度為20_150mT、溫度為30-55°、氣體流量為5-80sccm、處理功率為60-350w、處理時(shí)間為100-1200s的條件下，對(duì)聚苯乙烯基層進(jìn)行等離子體蝕刻處理，使得聚苯乙烯基層的表面形成凹凸結(jié)構(gòu)；
[0008]2)接枝改性處理:以噴霧的形式將丙烯酸單體施加于經(jīng)過步驟I)預(yù)處理后的聚苯乙烯基層表面，在真空度為20-150mT、溫度為30-55°、氣體流量為20-180sccm、處理功率為60-350?、處理時(shí)間為100-1200S的條件下，使得聚苯乙烯基層的表面接枝丙烯酸單體、形成超親水細(xì)胞生長表面。
[0009]作為優(yōu)選，所述親水細(xì)胞生長表面對(duì)水的接觸角小于10度。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于:
[0011]1、本發(fā)明通過采用一次性兩步法連續(xù)超親水工藝，在特定的條件下，先對(duì)聚苯乙烯基層進(jìn)行等離子體蝕刻處理，使得聚苯乙烯基層的表面形成凹凸結(jié)構(gòu)，增大了接觸面積，在聚苯乙烯表面引入粗糙結(jié)構(gòu)的同時(shí)引入大量的極性基團(tuán)，使聚苯乙烯基材表面具備一定的親水性。但是這些極性基團(tuán)處于非常不穩(wěn)定的高能態(tài)，隨著時(shí)間的推移，極性基團(tuán)逐漸減少，親水性能逐漸降低甚至消失。因此，本發(fā)明以噴霧的形式將丙烯酸單體施加于經(jīng)過預(yù)處理后的聚苯乙烯基層表面，在特定的條件下，使得聚苯乙烯基層的表面接枝丙烯酸單體、形成親水細(xì)胞生長表面，使其達(dá)到國際領(lǐng)先的并具有持久、穩(wěn)定的超親水效果，超親水效果通過接觸角測量儀測定低于10°。同時(shí)又不改變聚苯乙烯塑料的材料物理性能及滿足細(xì)胞培養(yǎng)的生物性能，和保證聚苯乙烯基材的高透明性能。本發(fā)明將高能量電子射頻源，真空室和Ar/02混合氣體整合為一體，以產(chǎn)生高活性的等離子，利用丙烯酸接枝改性處理聚本乙烯。處理發(fā)生的實(shí)質(zhì)性的變化是大幅度降低了聚苯乙烯表面的芳香烴功能團(tuán)數(shù)量，而大幅度增加了含氧官能團(tuán)在聚苯乙烯鏈中的數(shù)量。這樣既保證了聚苯乙烯材料本體相性能不變，同時(shí)獲得了穩(wěn)定的超親水性表面改性效果。
[0012]2、本發(fā)明將混合氣體在超低真空度(約20mT)、低溫(30度左右)、等離子體技術(shù)對(duì)聚苯乙烯塑料表面引發(fā)接枝丙烯酸單體改性技術(shù)應(yīng)用到動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)裝置中，細(xì)胞培養(yǎng)裝置表面增加了以聚苯乙烯作為基材表面的氧含量，提高細(xì)胞培養(yǎng)裝置表面親水性和潤濕性，進(jìn)而有利于細(xì)胞的貼壁生長和擴(kuò)增。使那些難養(yǎng)細(xì)胞和營養(yǎng)條件貧瘠的細(xì)胞也能實(shí)現(xiàn)較好的貼壁生長。這種超親水表面特別適合那些需要長時(shí)間貼壁生產(chǎn)和低血清培養(yǎng)環(huán)境才能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞產(chǎn)物高產(chǎn)出的細(xì)胞類型。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下通過較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)表述，但本發(fā)明并不僅限于以下的實(shí)施例。
[0014]實(shí)施例1:
[0015]一種超親水細(xì)胞生長表面的制備方法，依次包括以下步驟:
[0016]I)預(yù)處理:先將Ar和O2混合氣體通入等離子體反應(yīng)室內(nèi)，在真空度為20mT、溫度為30°、氣體流量為lOsccm、處理功率為350w、處理時(shí)間為IlOOs的條件下，對(duì)聚苯乙烯基層進(jìn)行等離子體蝕刻處理，使得聚苯乙烯基層的表面形成凹凸結(jié)構(gòu)；
[0017]2)接枝改性處理:以噴霧的形式將丙烯酸單體施加于經(jīng)過步驟I)預(yù)處理后的聚苯乙烯基層表面，在真空度為20mT、溫度為30°、氣體流量為20SCCm、處理功率為50w、處理時(shí)間為1200s的條件下，使得聚苯乙烯基層的表面接枝丙烯酸單體、形成超親水細(xì)胞生長表面。
[0018]本實(shí)施例所述的成品通過接觸角測量儀測定，其親水細(xì)胞生長表面對(duì)水的接觸角為8.5°，具有持久、穩(wěn)定的超親水效果。
[0019]實(shí)施例2:
[0020]一種超親水細(xì)胞生長表面的制備方法，依次包括以下步驟:
[0021]I)預(yù)處理:先將Ar和O2混合氣體通入等離子體反應(yīng)室內(nèi)，在真空度為50mT、溫度為30°、氣體流量為5sccm、處理功率為60w、處理時(shí)間為10s的條件下，對(duì)聚苯乙烯基層進(jìn)行等離子體蝕刻處理，使得聚苯乙烯基層的表面形成凹凸結(jié)構(gòu)；
[0022]2)接枝改性處理:以噴霧的形式將丙烯酸單體施加于經(jīng)過步驟I)預(yù)處理后的聚苯乙烯基層表面，在真空度為20T、溫度為30°、氣體流量為20SCCm、處理功率為60w、處理時(shí)間為10s的條件下，使得聚苯乙烯基層的表面接枝丙烯酸單體、形成超親水細(xì)胞生長表面。
[0023]本實(shí)施例所述的成品通過接觸角測量儀測定，其親水細(xì)胞生長表面對(duì)水的接觸角為9.9°，具有持久、穩(wěn)定的超親水效果。
[0024]實(shí)施例3:
[0025]一種超親水細(xì)胞生長表面的制備方法，依次包括以下步驟:
[0026]I)預(yù)處理:先將Ar和O2混合氣體通入等離子體反應(yīng)室內(nèi)，在真空度為30mT、溫度為35°、氣體流量為20sccm、處理功率為80w、處理時(shí)間為80s的條件下，對(duì)聚苯乙烯基層進(jìn)行等離子體蝕刻處理，使得聚苯乙烯基層的表面形成凹凸結(jié)構(gòu)；
[0027]2)接枝改性處理:以噴霧的形式將丙烯酸單體施加于經(jīng)過步驟I)預(yù)處理后的聚苯乙烯基層表面，在真空度為50mT、溫度為35°、氣體流量為80SCCm、處理功率為120w、處理時(shí)間為500s的條件下，使得聚苯乙烯基層的表面接枝丙烯酸單體、形成超親水細(xì)胞生長表面。
[0028]本實(shí)施例所述的成品通過接觸角測量儀測定，其親水細(xì)胞生長表面對(duì)水的接觸角為9.2°，具有持久、穩(wěn)定的超親水效果。
[0029]實(shí)施例4:
[0030]一種超親水細(xì)胞生長表面的制備方法，依次包括以下步驟:
[0031]I)預(yù)處理:先將Ar和O2混合氣體通入等離子體反應(yīng)室內(nèi)，在真空度為50mT、溫度為40。、氣體流量為20sccm、處理功率為150w、處理時(shí)間為100s的條件下，對(duì)聚苯乙烯基層進(jìn)行等離子體蝕刻處理，使得聚苯乙烯基層的表面形成凹凸結(jié)構(gòu)；
[0032]2)接枝改性處理:以噴霧的形式將丙烯酸單體施加于經(jīng)過步驟I)預(yù)處理后的聚苯乙烯基層表面，在真空度為120mT、溫度為50°、氣體流量為150SCCm、處理功率為200w、處理時(shí)間為100s的條件下，使得聚苯乙烯基層的表面接枝丙烯酸單體、形成親水細(xì)胞生長表面，得到成品。
[0033]本實(shí)施例所述的成品通過接觸角測量儀測定，其親水細(xì)胞生長表面對(duì)水的接觸角為9°，具有持久、穩(wěn)定的超親水效果。
[0034]實(shí)施例5:
[0035]一種超親水細(xì)胞生長表面的制備方法，依次包括以下步驟:
[0036]I)預(yù)處理:先將Ar和O2混合氣體通入等離子體反應(yīng)室內(nèi)，在真空度為150mT、溫度為55°、氣體流量為80sccm、處理功率為350w、處理時(shí)間為1200s的條件下，對(duì)聚苯乙烯基層進(jìn)行等離子體蝕刻處理，使得聚苯乙烯基層的表面形成凹凸結(jié)構(gòu)；
[0037]2)接枝改性處理:以噴霧的形式將丙烯酸單體施加于經(jīng)過步驟I)預(yù)處理后的聚苯乙烯基層表面，在真空度為150mT、溫度為55°、氣體流量為180sCCm、處理功率為350w、處理時(shí)間為1200s的條件下，使得聚苯乙烯基層的表面接枝丙烯酸單體、形成超親水細(xì)胞生長表面。
[0038]本實(shí)施例所述的成品通過接觸角測量儀測定，其親水細(xì)胞生長表面對(duì)水的接觸角為9.8°，具有持久、穩(wěn)定的超親水效果。
[0039]對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超親水細(xì)胞生長表面的制備方法，其特征在于，依次包括以下步驟: 1)預(yù)處理:先將Ar和O2混合氣體通入等離子體反應(yīng)室內(nèi)，在真空度為20-150mT、溫度為30-55°、氣體流量為5-80sccm、處理功率為60_350w、處理時(shí)間為100_1200s的條件下，對(duì)聚苯乙烯基層進(jìn)行等離子體蝕刻處理，使得聚苯乙烯基層的表面形成凹凸結(jié)構(gòu)； 2)接枝改性處理:以噴霧的形式將丙烯酸單體施加于經(jīng)過步驟I)預(yù)處理后的聚苯乙烯基層表面，在真空度為20-150mT、溫度為30-55°、氣體流量為20-180sCCm、處理功率為60-350?、處理時(shí)間為100-1200S的條件下，使得聚苯乙烯基層的表面接枝丙烯酸單體、形成超親水細(xì)胞生長表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超親水細(xì)胞生長表面的制備方法，其特征在于:所述親水細(xì)胞生長表面對(duì)水的接觸角小于10度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超親水細(xì)胞生長表面的制備方法，依次包括以下步驟：1)預(yù)處理：先將Ar和O2混合氣體通入等離子體反應(yīng)室內(nèi)，對(duì)聚苯乙烯基層進(jìn)行等離子體蝕刻處理；2)以噴霧的形式將丙烯酸單體施加于經(jīng)過預(yù)處理后的聚苯乙烯基層表面,使得聚苯乙烯基層的表面接枝丙烯酸單體、形成親水細(xì)胞生長表面。本發(fā)明所述超親水細(xì)胞生長表面具有持久、穩(wěn)定的超親水效果，超親水效果通過接觸角測量儀測定低于10°。同時(shí)又不改變聚苯乙烯塑料的材料物理性能及滿足細(xì)胞培養(yǎng)的生物性能，保證聚苯乙烯基材的高透明性能。
【IPC分類】C08F257-02, C08J7-12, C08F220-06, C08J7-16, C08L25-06
【公開號(hào)】CN104788707
【申請?zhí)枴緾N201510194152
【發(fā)明人】袁建華, 袁曄, 方想元
【申請人】廣州潔特生物過濾股份有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月22日