專利名稱：微-納多尺度圖案結(jié)構(gòu)的抗凝血復(fù)合生物材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合生物材料及其制備方法，屬于生物醫(yī)用工程和生物材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種微-納多尺度圖案結(jié)構(gòu)的抗凝血復(fù)合生物材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
生物材料是可用來診斷，替代或修復(fù)生物機體內(nèi)損傷的組織或器官的一類功能材料，但目前絕大多數(shù)的生物材料植入體內(nèi)會引發(fā)一系列不良的生理反應(yīng)，因此除了開發(fā)新的優(yōu)異材料之外，對如何提高材料的生物相容性以運用到實際醫(yī)學(xué)材料中成為該領(lǐng)域的研究熱點和艱巨挑戰(zhàn)。而生物材料的物理與化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定性，及生物相容性能的優(yōu)劣，成為它能否成功應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)的關(guān)鍵。目前，抗凝血材料的研究體系主要包括有金屬及其氧化物材料，無機材料，高分子材料幾大類。例如鈦金屬、氧化鋅、碳纖維、生物陶瓷、聚氨醋、聚乳酸、膠原、殼聚糖等。作為植入體的生物醫(yī)用材料，必須滿足生物相容性或活性、化學(xué)穩(wěn)定性和良好的機械性能。因此，對生物材料表面改性是提高植入體生物相容性能的主要途徑，而表面改性手段包括生物材料涂層化和材料表面微結(jié)構(gòu)化(或活性化)及其復(fù)合技術(shù)。不管是組織工程中的骨替換材料還是傳統(tǒng)植入體的血液接觸材料，其研究核心要素都包括支架材料(載體)、表面生物活性因子(生長因子)和功能細胞(種子細胞)，尋求將這三要素有機結(jié)合的新工藝、新技術(shù)是目前生物醫(yī)用材料研究的重要方向。材料與組織的反應(yīng)，既有微米層次的材料-細胞或材料-組織之間，又有納米尺度的材料-蛋白質(zhì)之間的相互作用。經(jīng)由納米尺度的蛋白質(zhì)識別與結(jié)合，進而與細胞受體配位，使細胞在材料表面黏附生長，引起組織再生，實現(xiàn)修復(fù)。因此，植入材料在納米層次的表面特征，包括表面成分、結(jié)構(gòu)、尺度和形貌至關(guān)重要。因此，多尺度微-納結(jié)構(gòu)材料表面設(shè)計的研究已表明能夠明顯地提高其生物相容性并引起極大關(guān)注，它不僅可以提高表面改性材料的機械力學(xué)性能，同時有利于活性生物基團生長，提高生物材料或植入體的生物相容性能。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服目前體內(nèi)植入材料普遍存在的在體液環(huán)境中不穩(wěn)定，機械性能差，生物相容性不夠優(yōu)異而導(dǎo)致其醫(yī)學(xué)應(yīng)用受到限制的問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種由TiO2 納米線和非晶碳薄膜組成的多尺度微-納米圖案結(jié)構(gòu)的復(fù)合功能材料，其可用作植入人體內(nèi)生物器件的生物材料或涂層，可與血液相互接觸并能呈現(xiàn)出良好的抗凝血性能。本發(fā)明的另一目的在于提供上述由TiO2納米線和非晶碳薄膜組成的多尺度微-納米圖案結(jié)構(gòu)的抗凝血復(fù)合功能材料的制備方法。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種微-納多尺度圖案結(jié)構(gòu)的抗凝血復(fù)合生物材料，包括基片襯底；在該基片襯底上生長的二氧化鈦(TiO2)納米線陣列；以及包覆在該納米線陣列頂端的一層非晶碳薄膜。根據(jù)本發(fā)明實施例的抗凝血復(fù)合生物材料，所述基片襯底采用氟化導(dǎo)電玻璃 (FTO)基底或金屬鈦或鈦合金；得到的TW2納米線呈區(qū)域性生長，納米線束的直徑分布為 20 200納米，材料是銳鈦礦結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明實施例的抗凝血復(fù)合生物材料，所述TiA納米線陣列組成為各種微米級別的圖案陣列結(jié)構(gòu)；圖案化過程是采用掩膜板圖形轉(zhuǎn)移的光刻技術(shù)或絲網(wǎng)印刷技術(shù)實現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明實施例的抗凝血復(fù)合生物材料，所述圖案包括條紋型，方格子型，圓點排列型等各種圖型，圖案線寬或間距范圍在0. 1 5微米之間。根據(jù)本發(fā)明實施例的抗凝血復(fù)合生物材料，所述非晶碳包覆在TiA納米線陣列頂端，其厚度在10-100納米范圍內(nèi)。另外，本發(fā)明還提出了一種微-納多尺度圖案結(jié)構(gòu)的抗凝血復(fù)合生物材料的制備方法，包括以下步驟1)采用光刻技術(shù)，將所設(shè)計的各種微米尺度規(guī)格的圖案光刻掩模板圖案，轉(zhuǎn)移到涂有感光膠的氟化導(dǎo)電玻璃(FTO)或金屬鈦襯底上，通過腐蝕得到與掩模板一致的圖案；2)將上述圖案化的FTO或金屬鈦襯底置入反應(yīng)釜，采用水熱合成法生長二氧化鈦的納米線陣列，所述TW2納米線陣列呈現(xiàn)出微米尺度的圖案，所形成的TW2納米線微-納圖案與光刻掩膜板圖案相似或反演；3)在制得的微-納米圖案陣列表面包覆一層非晶碳薄膜，形成微-納圖案結(jié)構(gòu)的 TiO2納米線/非晶碳復(fù)合薄膜材料。根據(jù)本發(fā)明實施例的抗凝血復(fù)合生物材料的制備方法，步驟1)中，所述光刻采用正膠或負膠進行光刻。根據(jù)本發(fā)明實施例的抗凝血復(fù)合生物材料的制備方法，步驟2、中，所述水熱合成法的工藝為對于IOOml容量的反應(yīng)釜，生長溫度控制在120°C 180°C，鹽酸與去離子水的體積比例配置為15/25，17/22，20/20，22/17，再加入0. 2 0. 7ml的分析純試劑鈦酸丁酯 (純度為98% )。根據(jù)本發(fā)明實施例的抗凝血復(fù)合生物材料的制備方法，步驟幻中，所述非晶碳薄膜的厚度在10-100納米范圍內(nèi)，非晶碳薄膜中SP3C-C鍵成份在20% 90%可調(diào)。根據(jù)本發(fā)明實施例的抗凝血復(fù)合生物材料的制備方法，步驟幻中，非晶碳薄膜的制備方法是采用脈沖磁過濾陰極金屬真空弧鍍膜方法制備，典型工藝條件為本底真空為 10_2 1. 0X10_4Pa，觸發(fā)電壓為5. 5kV，頻率為1 20Hz，襯底負偏壓可調(diào)。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明微-納多尺度圖案結(jié)構(gòu)的抗凝血復(fù)合生物材料及其制備方法具有的技術(shù)效果如下本發(fā)明選取微-納米T^2納米線圖案結(jié)構(gòu)和非晶碳薄膜復(fù)合材料體系，通過設(shè)計出不同尺度的微-納結(jié)構(gòu)圖案，并在其頂端包覆非晶碳薄膜；一方面可以改善血液接觸材料界面的表面性質(zhì)，從而影響血小板粘附的因素，如親疏水性、表面能、表面形貌、粗糙度等；另一方面控制材料的能帶結(jié)構(gòu)，阻止血漿中纖維蛋白向材料轉(zhuǎn)移電子，以減少該因素最終引發(fā)的血栓，從而更加有效的提高材料的抗凝血性能。本發(fā)明的抗凝血符合材料體系可應(yīng)用于生物醫(yī)用器械或植入體器件制備或表面改性，通過微-納米尺度和材料的設(shè)計與制備，提高生物材料的血液相容特性，改善血液接觸材料或器件的抗凝血性能。因此，這種獨特設(shè)計的多尺度微-納圖案結(jié)構(gòu)的T^2納米線/非晶碳薄膜復(fù)合生物材料有望于成為抗凝血性能優(yōu)異的生物材料。


圖1(a)為微米圖案結(jié)構(gòu)的掩模板網(wǎng)格圖；圖1(b)為微米圖案結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格圖的反演圖；圖1(c)為微米圖案結(jié)構(gòu)的條文圖；圖1(d)為微米圖案結(jié)構(gòu)的點陣圖本。圖2(a) 2(d)分別為TiO2納米線構(gòu)成的不同微納圖案結(jié)構(gòu)的典型SEM實驗結(jié)果圖。圖3為T^2納米線/非晶碳薄膜復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為TW2納米線陣列的X射線衍射圖。圖5為TW2納米線/非晶碳薄膜復(fù)合材料與其他生物復(fù)合材料樣品，在血液相容性方面，對血漿纖維蛋白(FHG)吸附量的對比(吸光密度OD標定)圖。
具體實施例方式請參閱圖1(a) 圖1(d)所示，為本發(fā)明的微米圖案結(jié)構(gòu)的掩模板示意圖。但本發(fā)明并不局限于此圖案的設(shè)計。本發(fā)明設(shè)計了一種具有微-納結(jié)構(gòu)圖案的TiO2納米陣列并在納米線頂端包覆一層非晶碳薄膜的復(fù)合材料。其材料體系成本低，制備方法簡單，所制得的復(fù)合薄膜與基體材料附著性能良好，下層TiO2納米線尺寸和陣列圖案易控制，上層非晶碳薄膜致密均勻，SP3C-C鍵成份可控，如圖3所示。本發(fā)明TW2納米線/非晶碳薄膜復(fù)合材料的制備方法，包括以下工藝步驟1)首先，采用光刻技術(shù)，將所設(shè)計的各種微米尺度規(guī)格的圖案光刻掩模板圖案 (如圖1所示)，轉(zhuǎn)移到涂有感光膠的氟化導(dǎo)電玻璃(FTO)或金屬鈦襯底上，通過腐蝕得到與掩模板一致的圖案。2)其次，將上述圖案化的FTO或金屬鈦襯底置入反應(yīng)釜，用水熱合成法生長二氧化鈦的納米陣列。陣列整體呈現(xiàn)微-納米圖案結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出微相分離，其親疏水性變化較大，也易于非晶碳的附著。由于TiO2納米線只能在微米級圖案區(qū)域進行選擇性生長，在沒有FTO薄膜區(qū)域或被光刻膠覆蓋的區(qū)域無法生長TW2納米線。因此，TiA納米線陣列呈現(xiàn)出微米尺度的圖案，所形成的TiA納米線微-納圖案與光刻掩膜板圖案相似或反演(如圖 2所示)，這取決于采用的正膠還是負膠進行光刻。其中，圖2(b)是與圖1(a)掩模板相對應(yīng)的圖。1102納米陣列的制備方法是采用水熱合成技術(shù)，其典型的制備條件為對于IOOml 容量的反應(yīng)釜，生長溫度控制在120°C 180°C，鹽酸與去離子水的體積比例分別配置為 15/25，17/22，20/20，22/17，再加入0. 2 0. 7ml的分析純試劑鈦酸丁酯(純度為98% )03)然后在制得的微-納米圖案陣列表面包覆一層非晶碳薄膜，其厚度在10-100納米范圍內(nèi)；分別改變靶材負偏壓或者脈沖頻率等工藝參數(shù)，制得不同spt-C鍵含量的納米級厚度的非晶碳薄膜，非晶碳薄膜中sp3C-C鍵成份在20% 90%可調(diào)，形成微-納圖案結(jié)構(gòu)的T^2納米線/非晶碳復(fù)合薄膜材料。
5
非晶碳薄膜的制備方法是采用脈沖磁過濾陰極弧沉積技術(shù)，典型工藝條件為本底真空為10_2 1. 0X10_4Pa，觸發(fā)電壓為5. 5kV，頻率為1 20Hz，襯底負偏壓可調(diào)。4)最后，對各種規(guī)格的微-納圖案結(jié)構(gòu)T^2納米線/非晶碳復(fù)合薄膜材料的表面形貌、親疏水特性、白蛋白/纖維蛋白選擇吸附、血小板黏附進行表征，研究微-納米圖案結(jié)構(gòu)和尺度、非晶碳薄膜厚度和sp3成份對血液相容性的影響，從而研究凝血或抗凝血機理。通過上述工藝步驟制備的TW2納米線和非晶碳薄膜復(fù)合微-納米圖案結(jié)構(gòu)材料， 用于血液接觸材料或植入體器件的表面改性，通過改變圖案的微米、納米尺度和非晶碳薄膜厚度，調(diào)節(jié)并控制微-納米圖案結(jié)構(gòu)的表面形貌、親疏水性、電子轉(zhuǎn)移特性等性質(zhì)，用于改善復(fù)合材料的血液相容性。以下通過較佳實施例對本發(fā)明的TiO2納米線/非晶碳薄膜復(fù)合材料及其制備方法作進一步詳細說明，但本發(fā)明并不僅限于以下的實施例。實施例1利用光刻技術(shù)制備微納米尺度圖案通過制定一套圖案規(guī)格的掩模板(圖1 (a) 圖1 (d)所示)，如直徑和間距都是 1微米的點陣圖、線寬間距為1 1.5微米的平行線陣列圖、0.5微米Xl微米點陣圖，或它們的反演圖。將掩模板的圖案通過常規(guī)光刻技術(shù)或絲網(wǎng)印刷技術(shù)轉(zhuǎn)移制備在氟化導(dǎo)電玻璃(FTO)上，最后得到與掩模板對應(yīng)圖案的氟化導(dǎo)電玻璃FTO襯底圖案。實施例2水熱合成法制備TiO2納米線陣列微-納圖案結(jié)構(gòu)在微米級圖案結(jié)構(gòu)的氟化導(dǎo)電玻璃或鈦金屬襯底上，采用水熱合成方法，在圖案區(qū)域選擇性合成T^2納米陣列。通過改變反應(yīng)溶液的濃度、反應(yīng)溫度、生長時間，制備出不同直徑、不同納米線密度的TW2納米陣列，典型工藝為鈦酸丁酯0. 5ml (純度98% )、反應(yīng)時間0. 5小時、反應(yīng)溫度150°C、鹽酸去離子水的體積比例分別為15/25、18/23、20/20、 23/18。實施例3MC7中月極金屬真空弧泡丨備非晶石炭_月莫采用脈沖磁過濾陰極弧在TW2納米線陣列微-納圖案結(jié)構(gòu)的樣品表面，更確切地說，是在納米線陣列頂端包覆一層致密的非晶碳薄膜，薄膜厚度在20 200納米之間， 厚度的選擇取決于納米線陣列的粗細和密度，保證非晶碳薄膜能全覆蓋納米線頂端并維持納米線陣列頂端平面的表面形貌基本不變。陰極靶材是直徑為10mm，純度為99. 99%的石墨，襯底距弧源的距離為16cm，真空室的工作氣壓為9. OX 10_5Pa，沉積過程中觸發(fā)電壓為 5. 5keV，靶材負偏壓為100V，通過調(diào)節(jié)頻率，制備sp2/sp3成分在20% -90%范圍內(nèi)的非晶碳薄膜。實施例4微-納圖案結(jié)構(gòu)TiO2納米線陣列/非晶碳復(fù)合薄膜材料的微結(jié)構(gòu)和血液相容性X射線衍射(XRD)結(jié)果表明(圖4所示)，Ti02納米陣列為銳鈦礦結(jié)構(gòu)。通過熱場發(fā)射環(huán)境掃描電鏡(SEM)、接觸角測試分析，對微-納米圖案化結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料表面形貌、 親疏水性進行研究，結(jié)果表明總體呈現(xiàn)出疏水性，表面能小，且表面形貌、親疏水性與微米級圖案、TiO2納米線尺寸和密度有密切的關(guān)系。采用拉曼光譜對非晶碳薄膜中SP3C-C的成分百分含量進行標度。實施例5對于上述實施例所描述的一系列圖案化TW2納米陣列/非晶碳復(fù)合薄膜樣品進行血液相容性測試。包括血小板黏附實驗、本實施案例首先進行血小板粘附實驗，以觀察其粘附數(shù)量以及形變情況，評判材料的血液相容性。其實驗過程如下1)采血健康雄兔頸部傷口，分離頸動脈，阻斷血流。切開頸動脈，在近端插入預(yù)涂聚氨酯的2mm膠管，開放血流，舍棄最早流出Iml血流，然后將流出的兔血收集在裝有:3ml 3. 2%枸櫞酸鈉的燒杯中，輕輕搖勻，至總?cè)莘e60ml為止，再流入另一只裝有枸櫞酸鈉的燒杯，保持兔血/枸櫞酸鈉體積比為9 1。2)制備血小板懸浮液將抗凝兔血分別裝入離心試管，在1000轉(zhuǎn)/分下離心20分鐘，分離上層黃色血漿，即為富血小板血漿(Platelet-rich plasma——PRP)；將PRP再裝入離心管，在3000轉(zhuǎn) /分下離心20分鐘，此上清血漿為貧血小板血漿(Platelet-poor plasma——PPP)；此時送0.5ml PPP去血小板計數(shù)，留0. 5ml PPP備用，其余PPP經(jīng)過0. 4 μ m漏斗過濾，得無血小板血漿(PFP)，將計量好體積的PPP與PFP配制成2000個/ μ 1濃度的稀釋血小板懸浮液。3)血小板粘附圓柱形內(nèi)腔(內(nèi)徑10mm，容積l^iil)的有機玻璃容器，每個底部分別貼上1個待試樣品或者對照樣品，對照樣品一般選玻璃和聚氨酯(或硅橡膠)；同時加入1. 2ml血小板懸浮液，塞蓋，保證沒有氣泡和不泄漏，所有樣品先表面朝上，以3500轉(zhuǎn)/分離心1分鐘后自然停止。4)試樣處理將容器從離心機取出，用PBS溶液(或者臺式緩沖液Tys)清洗3次，操作方式為傾斜容器，讓吸管接觸器壁，讓溶液慢慢順壁而下，切莫讓液柱直接沖刷樣品表面(下面各步與此相同)；用鑷子小心將上述試樣從有機玻璃容器取出，轉(zhuǎn)移至5ml小瓶內(nèi)(西林瓶)， 注意吸附面朝上，放入2. 0%戊二醛Iml固定；此后在電鏡室操作，系列乙醇脫水，臨界點干燥(或者冷凍干燥)，鍍金。5)掃描電鏡觀察在掃描電鏡下，每個樣品隨機取6 10個不同的低倍視野下(X500)拍照，作日后計算粘附血小板的數(shù)目，取平均值，同時在2 3個高倍視野(X2000 X3000)拍照， 用作日后分析血小板的形狀。實施例6對上述材料進行人纖維蛋白(FHG)的吸附性實驗，從而評價材料的生物相容性。 其實驗過程如下1)用PBS溶液配備3ml/ml的人纖維蛋白原溶液；2)把面積相等(7mm*7mm)的樣品放進酶標板孔中，每孔加入200uL人纖維蛋白原溶液中，在37°C孵化箱孵育2h，開啟搖床裝置；3)用PBS溶液洗滌3遍，每次3min，在室溫下干燥；
4)將辣根過氧化物酶標記的羊抗人纖維蛋白原溶液融入PBST溶液中，得到抗體溶液；5)將樣品轉(zhuǎn)移到新酶標板測試孔中，每孔加入200uL抗體溶液，37°C下孵育樣 Ih.；6)用PBST將樣品洗滌3次，每次3min，在室溫下干燥；7)將樣品轉(zhuǎn)移到新酶標板測試孔中，每孔加入IOOuL TMB工作液，在37°C下避光反應(yīng)IOmin ；8)在各孔中加入50uL 0. 2M的硫酸后溶液終止反應(yīng)；9)把樣品從酶標孔夾出，用酶標儀測定溶液在450nm下的吸光度(OD)值。通過標準曲線，計算樣品表面吸附纖維蛋白原的數(shù)量。通過研究TiA納米陣列、無圖案化TiA納米陣列、圖案化TiA納米陣列/非晶碳復(fù)合薄膜及其微-納米尺度差異對材料血液相容性的影響，尋找最佳的微-納圖案及其制備工藝，以尋求獲得血液相容性優(yōu)異的圖案化TiA納米陣列/非晶碳復(fù)合薄膜樣品。另外，請參閱圖5所示，為本發(fā)明的TiA納米線/非晶碳薄膜復(fù)合材料與其他生物復(fù)合材料樣品，在血液相容性方面，對血漿纖維蛋白(FHG)吸附量的對比(吸光密度OD標定)圖。圖中。橫坐標對應(yīng)的依次是=TiO2納米線樣品(TiO2)、TiO2納米線/非晶碳薄膜 (TiO2ZC1^3)和fto/c3復(fù)合材料樣品。圖5為TW2納米線樣品，非晶碳薄膜樣品，以及鍍碳工藝條件為60V，100V, 150V負偏壓下TiA納米線/非晶碳薄膜(CV3)的復(fù)合材料樣品，對血漿纖維蛋白(FHG)吸附量的對比(吸光密度OD標定)圖。結(jié)果表明在負偏壓為100V工藝參數(shù)下，TiO2納米線/非晶碳薄膜復(fù)合材料吸附的纖維蛋白最少，體現(xiàn)出最好的血液相容性。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，故凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種微-納多尺度圖案結(jié)構(gòu)的抗凝血復(fù)合生物材料，其特征在于其包括基片襯底；在該基片襯底上生長的二氧化鈦(TiO2)納米線陣列；以及包覆在該納米線陣列頂端的一層非晶碳薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微-納多尺度圖案結(jié)構(gòu)的抗凝血復(fù)合生物材料，其特征在于 所述基片襯底采用氟化導(dǎo)電玻璃(FTO)基底或金屬鈦或鈦合金；得到的TiO2納米線呈區(qū)域性生長，納米線束的直徑分布為20 200納米，材料是銳鈦礦結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微-納多尺度圖案結(jié)構(gòu)的抗凝血復(fù)合生物材料，其特征在于 所述TiO2納米線陣列組成為各種微米級別的圖案陣列結(jié)構(gòu)；圖案化過程是采用掩膜板圖形轉(zhuǎn)移的光刻技術(shù)或絲網(wǎng)印刷技術(shù)實現(xiàn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微-納多尺度圖案結(jié)構(gòu)的抗凝血復(fù)合生物材料，其特征在于 所述圖案包括條紋型，方格子型，圓點排列型等各種圖型，圖案線寬或間距范圍在0. 1 5 微米之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微-納多尺度圖案結(jié)構(gòu)的抗凝血復(fù)合生物材料，其特征在于 所述非晶碳包覆在TW2納米線陣列頂端，其厚度在10-100納米范圍內(nèi)。
6.一種微-納多尺度圖案結(jié)構(gòu)的抗凝血復(fù)合生物材料的制備方法，其特征在于其包括以下步驟1)采用光刻技術(shù)，將所設(shè)計的各種微米尺度規(guī)格的圖案光刻掩模板圖案，轉(zhuǎn)移到涂有感光膠的氟化導(dǎo)電玻璃(FTO)或金屬鈦或鈦合金襯底上，通過腐蝕得到與掩模板一致的圖案；2)將上述圖案化的FTO或金屬鈦襯底置入反應(yīng)釜，采用水熱合成法生長二氧化鈦的納米線陣列，所述TiO2納米線陣列呈現(xiàn)出微米尺度的圖案，所形成的TiO2納米線微-納圖案與光刻掩膜板圖案相似或反演；3)在制得的微-納米圖案陣列表面包覆一層非晶碳薄膜，形成微-納圖案結(jié)構(gòu)的T^2 納米線/非晶碳復(fù)合薄膜材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗凝血復(fù)合生物材料的制備方法，其特征在于步驟1)中， 所述光刻采用正膠或負膠進行光刻。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗凝血復(fù)合生物材料的制備方法，其特征在于步驟幻中， 所述水熱合成法的工藝為對于IOOml容量的反應(yīng)釜，生長溫度控制在120°C 180°C，鹽酸與去離子水的體積比例配置為15/25，17/22，20/20，22/17，再加入0. 2-0. 7ml的鈦酸丁酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗凝血復(fù)合生物材料的制備方法，其特征在于步驟幻中， 所述非晶碳薄膜的厚度在10-100納米范圍內(nèi)，非晶碳薄膜中spt-c鍵成份在20% 90% 可調(diào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗凝血復(fù)合生物材料的制備方法，其特征在于步驟3)中， 所述非晶碳薄膜的制備方法是采用脈沖磁過濾陰極-金屬真空弧鍍膜方法制備，典型工藝條件為本底真空為10_2 1. 0X10_4Pa，觸發(fā)電壓為5. 5kV，頻率為1 20Hz，襯底負偏壓可調(diào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微-納圖案結(jié)構(gòu)的二氧化鈦(TiO2)納米線陣列及其在該納米線陣列頂端包覆一層非晶碳薄膜的復(fù)合生物材料及其制備方法。通過掩模板光刻技術(shù)在氟化導(dǎo)電玻璃(FTO)基底上實現(xiàn)微米級的圖案，再通過水熱合成方法在該圖案基底上生長TiO2納米陣列，形成在微米級圖案化區(qū)域上生長納米TiO2納米陣列，使得整個TiO2納米線陣列呈現(xiàn)微-納米圖案結(jié)構(gòu)，最后在制得的微-納米圖案陣列上包覆一層非晶碳薄膜。二者材料的復(fù)合與微-納圖案結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以改變和控制材料的表面形貌、親疏水性、電子轉(zhuǎn)移特性等性質(zhì)，用于改善復(fù)合材料的血液相容性。
文檔編號B81C1/00GK102442632SQ201110410849
公開日2012年5月9日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者何振輝, 羅平, 陳弟虎, 黃展云 申請人:中山大學(xué)