本發(fā)明涉及制備氧化石墨烯涂層的方法,尤其涉及一種制備多層載肝素還原氧化石墨烯涂層的方法。
背景技術(shù):
生物材料及植入性醫(yī)療器械在提高人體健康和預(yù)防疾病等方面具有重要應(yīng)用,然而,對(duì)血液接觸材料以及血管內(nèi)植入醫(yī)療器械來說,材料與血液之間的相互作用引發(fā)的凝血反應(yīng)可能會(huì)引發(fā)血栓形成等一系列的副反應(yīng)及臨床并發(fā)癥,最終導(dǎo)致植入失敗,因此,材料的表面性能對(duì)植入成敗往往具有決定性的作用,表面改性是提高材料血液相容性的關(guān)鍵技術(shù)。
肝素是一種具有優(yōu)異抗凝血性能的葡萄糖胺,在體內(nèi)外均具有優(yōu)異的抗凝血效果,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于血液接觸材料的表面改性,材料表面肝素化也是抗凝血生物材料以及與血液接觸醫(yī)療器械表面改性的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)。
現(xiàn)有的材料表面肝素化方法主要有共價(jià)固定法和離子結(jié)合法。
共價(jià)固定法是采用各種手段(如,等離子體處理、表面自組裝、臭氧化等)在材料表面引入可反應(yīng)基團(tuán),利用基團(tuán)與肝素中羧基或者羥基的反應(yīng)將肝素引入到材料表面,但是由于化學(xué)反應(yīng)容易破壞肝素的抗凝生物活性。
離子結(jié)合法也稱為靜電吸附法,是利用各種手段對(duì)材料進(jìn)行表面處理引入正電荷,從而可以吸附帶負(fù)電荷的肝素,然而這種方法表面肝素結(jié)合較弱,肝素量也較少,抗凝效果尤其是長期抗凝效果不佳。
氧化石墨烯是一種具有巨大比面積的納米材料,在生物材料與醫(yī)療器械方面具有十分重要的潛在應(yīng)用,具有較好的生物相容性。其巨大的比表面積作為藥物載體材料具有載藥量大、藥物活性高等特點(diǎn),同時(shí),由于其特殊的表面結(jié)構(gòu),可以與特定結(jié)構(gòu)分子發(fā)生π-π相互作用、疏水性相互作用等,另外,由于氧化石墨烯通常帶有負(fù)電荷,還可以與帶有正電荷的材料或分子發(fā)生靜電相互作用。
肝素的線性鏈結(jié)構(gòu)中的五元環(huán)結(jié)構(gòu)可以與石墨烯表面發(fā)生疏水性相互作用,從而使石墨烯表面攜帶肝素,并且由于肝素帶有負(fù)電荷,形成的載肝素的石墨烯呈現(xiàn)出負(fù)電性,可以與正電荷的材料表面發(fā)生層層自組裝作用,因此可以使材料表面肝素?cái)y帶量顯著增加,提高材料或器械的抗凝血效果尤其是長期抗凝血效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題,本發(fā)明提供了一種制備多層載肝素還原氧化石墨烯涂層的方法,通過該方法構(gòu)建多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層,顯著提高材料的抗凝血效果,尤其是長期抗凝血效果。
本發(fā)明提供了一種制備多層載肝素還原氧化石墨烯涂層的方法,包括以下步驟:
S1、在生物材料表面制備多聚賴氨酸涂層,將生物材料首先浸沒在多巴胺鹽酸鹽溶液中反應(yīng),重復(fù)多次得到聚多巴胺涂層,然后將制備得到的生物材料浸沒到多聚賴氨酸溶液中反應(yīng),得到多聚賴氨酸涂層;
S2、制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液,配置氧化石墨烯溶液,加入還原劑充分反應(yīng),離心干燥后分散成還原氧化石墨烯溶液,并與等體積的肝素鈉溶液充分混合反應(yīng),離心干燥后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液;
S3、制備單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層,將步驟S1制備得到的生物材料浸沒到步驟S2中的載肝素還原氧化石墨烯溶液中充分吸附,干燥后得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層;
S4、將步驟S3制備得到的生物材料交替浸沒到多聚賴氨酸溶液及載肝素還原氧化石墨烯溶液中,分別依次吸附,得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),在步驟S1中,將生物材料首先浸沒在1-5mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中反應(yīng)6-24小時(shí),重復(fù)三次得到聚多巴胺涂層,然后將制備得到的生物材料浸沒到5-10mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)4-24小時(shí),得到多聚賴氨酸涂層。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),在步驟S2中,配置0.1-2mg/ml的氧化石墨烯溶液,加入還原劑充分反應(yīng)2-12小時(shí),離心干燥后分散成0.1-2mg/ml還原氧化石墨烯溶液,并與等體積的濃度為1-10mg/ml的肝素鈉溶液充分混合反應(yīng)2-8小時(shí),離心干燥后重新分散成1-5mg/ml的載肝素還原氧化石墨烯溶液。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),步驟S2中的還原氧化石墨烯的還原劑為硼氫化鈉或肼。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述還原劑的加入量為氧化石墨烯質(zhì)量的10-50%。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),步驟S2中的還原反應(yīng)的溫度為60-120℃。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),在步驟S3中,將步驟S1制備得到的生物材料浸沒到步驟S2中的載肝素還原氧化石墨烯溶液中充分吸附0.5-2小時(shí),干燥后得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),在步驟S4中,將步驟S3制備得到的生物材料交替浸沒到多聚賴氨酸溶液及載肝素還原氧化石墨烯溶液中,分別依次吸附0.5-2小時(shí),得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述生物材料是金屬材料、非金屬材料或者高分子材料中的任意一種。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),步驟S1中的多巴胺鹽酸鹽溶液的pH值為8-8.5。
本發(fā)明的有益效果是:通過上述方案,步驟S1中的多巴胺分子中的兒茶酚基團(tuán)可以與任意材料基底形成配位鍵結(jié)合,并進(jìn)一步通過自聚反應(yīng)在材料表面形成牢固的多巴胺涂層,該涂層具有二次反應(yīng)性,可以與多聚賴氨酸溶液中的氨基發(fā)生西弗堿反應(yīng)從而形成帶正電荷的多聚賴氨酸涂層;通過步驟S2的技術(shù)方法形成帶負(fù)電荷的載肝素石墨烯分散液,從而通過靜電吸附固定在多聚賴氨酸涂層表面;通過步驟S3的交替吸附,可以在生物材料表面層層自組裝得到多層結(jié)構(gòu)的載肝素石墨烯涂層,從而實(shí)現(xiàn)材料表面抗凝血性能的顯著提升。
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
本發(fā)明公開了一種在生物材料表面制備多層載肝素還原氧化石墨烯涂層的方法,首先在生物材料表面制備多聚賴氨酸(PLL)涂層,然后吸附載肝素的還原氧化石墨烯(He-rGO),進(jìn)而交替吸附PLL和He-rGO,得到具有多層結(jié)構(gòu)的載肝素還原氧化石墨烯涂層。采用本發(fā)明的方法對(duì)生物材料或醫(yī)療器械進(jìn)行表面處理,可以賦予材料優(yōu)異的抗凝血性能,在血液接觸材料或者血管內(nèi)植入性醫(yī)療器械方面獲得應(yīng)用。
實(shí)施例1:依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)在生物材料表面制備PLL涂層,將清洗干燥后的樣品首先浸沒在1mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中,用NaOH調(diào)節(jié)pH值到8-8.5,常溫下反應(yīng)24小時(shí)后用蒸餾水充分清洗后干燥,重復(fù)這一步驟三次,得到聚多巴胺涂層,然后將制備的材料浸沒到5mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)4小時(shí),樣品取出后用蒸餾水充分清洗干燥后得到PLL涂層。
(2)制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液,首先配置0.1mg/ml的氧化石墨烯溶液,取20ml氧化石墨烯溶液加入0.2mg一水合肼,80℃充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)2小時(shí),離心干燥得到還原氧化石墨烯,重新超聲分散成0.1mg/ml的溶液,加入等體積的濃度為1mg/ml的肝素鈉溶液充分混合2小時(shí),離心后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液(He-rGO)。
(3)將具有PLL涂層的材料浸沒1mg/ml的He-rGO溶液中吸附30分鐘,蒸餾水清洗后干燥,得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層(PLL/He-rGO)。
(4)將具有PLL/He-rGO涂層的材料再次浸沒到5mg/ml的PLL溶液中吸附30分鐘,蒸餾水清洗,干燥后浸沒到1mg/ml的He-rGO溶液中,吸附30分鐘后蒸餾水清洗、干燥,不斷重復(fù)上述步驟,得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層((PLL/He-rGO)n)。
實(shí)施例2:依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)在生物材料表面制備PLL涂層,將清洗干燥后的樣品首先浸沒在1mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中,用NaOH調(diào)節(jié)pH值到8-8.5,常溫下反應(yīng)12小時(shí)后用蒸餾水充分清洗后干燥,重復(fù)這一步驟三次,得到聚多巴胺涂層,然后將制備的材料浸沒到8mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)24小時(shí),樣品取出后用蒸餾水充分清洗干燥后得到PLL涂層。
(2)制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液,首先配置0.1mg/ml的氧化石墨烯溶液,取20ml氧化石墨烯溶液加入0.6mg硼氫化鈉,120℃充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)8小時(shí),離心干燥得到還原氧化石墨烯,重新超聲分散成0.5mg/ml的溶液,加入等體積的濃度為5mg/ml的肝素鈉溶液充分混合4小時(shí),離心后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液(He-rGO)。
(3)將具有PLL涂層的材料浸沒2mg/ml的He-rGO溶液中吸附30分鐘,蒸餾水清洗后干燥,得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層(PLL/He-rGO)。
(4)將具有PLL/He-rGO涂層的材料再次浸沒到8mg/ml的PLL溶液中吸附30分鐘,蒸餾水清洗,干燥后浸沒到2mg/ml的He-rGO溶液中,吸附30分鐘后蒸餾水清洗、干燥,不斷重復(fù)上述步驟,得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層((PLL/He-rGO)n)。
實(shí)施例3:依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)在生物材料表面制備PLL涂層,將清洗干燥后的樣品首先浸沒在1mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中,用NaOH調(diào)節(jié)pH值到8-8.5,常溫下反應(yīng)24小時(shí)后用蒸餾水充分清洗后干燥,重復(fù)這一步驟三次,得到聚多巴胺涂層,然后將制備的材料浸沒到10mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)12小時(shí),樣品取出后用蒸餾水充分清洗干燥后得到PLL涂層。
(2)制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液,首先配置0.1mg/ml的氧化石墨烯溶液,取20ml氧化石墨烯溶液加入1mg硼氫化鈉,120℃充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)8小時(shí),離心干燥得到還原氧化石墨烯,重新超聲分散成2mg/ml的溶液,加入等體積的濃度為5mg/ml的肝素鈉溶液充分混合8小時(shí),離心后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液(He-rGO)。
(3)將具有PLL涂層的材料浸沒5mg/ml的He-rGO溶液中吸附1小時(shí),蒸餾水清洗后干燥,得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層(PLL/He-rGO)。
(4)將具有PLL/He-rGO涂層的材料再次浸沒到10mg/ml的PLL溶液中吸附1小時(shí),蒸餾水清洗,干燥后浸沒到5mg/ml的He-rGO溶液中,吸附1小時(shí)后蒸餾水清洗、干燥,不斷重復(fù)上述步驟,得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層((PLL/He-rGO)n)。
實(shí)施例4:依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)在生物材料表面制備PLL涂層,將清洗干燥后的樣品首先浸沒在1mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中,用NaOH調(diào)節(jié)pH值到8-8.5,常溫下反應(yīng)6小時(shí)后用蒸餾水充分清洗后干燥,重復(fù)這一步驟三次,得到聚多巴胺涂層,然后將制備的材料浸沒到8mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)4小時(shí),樣品取出后用蒸餾水充分清洗干燥后得到PLL涂層。
(2)制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液,首先配置1mg/ml的氧化石墨烯溶液,取20ml氧化石墨烯溶液加入2mg一水合肼,80℃充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)4小時(shí),離心干燥得到還原氧化石墨烯,重新超聲分散成0.1mg/ml的溶液,加入等體積的濃度為1mg/ml的肝素鈉溶液充分混合6小時(shí),離心后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液(He-rGO)。
(3)將具有PLL涂層的材料浸沒5mg/ml的He-rGO溶液中吸附2小時(shí),蒸餾水清洗后干燥,得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層(PLL/He-rGO)。
(4)將具有PLL/He-rGO涂層的材料再次浸沒到8mg/ml的PLL溶液中吸附2小時(shí),蒸餾水清洗,干燥后浸沒到5mg/ml的He-rGO溶液中,吸附2小時(shí)后蒸餾水清洗、干燥,不斷重復(fù)上述步驟,得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層((PLL/He-rGO)n)。
實(shí)施例5:依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)在生物材料表面制備PLL涂層,將清洗干燥后的樣品首先浸沒在2mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中,用NaOH調(diào)節(jié)pH值到8-8.5,常溫下反應(yīng)6小時(shí)后用蒸餾水充分清洗后干燥,重復(fù)這一步驟三次,得到聚多巴胺涂層,然后將制備的材料浸沒到5mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)12小時(shí),樣品取出后用蒸餾水充分清洗干燥后得到PLL涂層。
(2)制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液,首先配置0.1mg/ml的氧化石墨烯溶液,取20ml氧化石墨烯溶液加入0.6mg一水合肼,60℃充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)6小時(shí),離心干燥得到還原氧化石墨烯,重新超聲分散成0.1mg/ml的溶液,加入等體積的濃度為5mg/ml的肝素鈉溶液充分混合2小時(shí),離心后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液(He-rGO)。
(3)將具有PLL涂層的材料浸沒1mg/ml的He-rGO溶液中吸附30分鐘,蒸餾水清洗后干燥,得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層(PLL/He-rGO)。
(4)將具有PLL/He-rGO涂層的材料再次浸沒到5mg/ml的PLL溶液中吸附30分鐘,蒸餾水清洗,干燥后浸沒到1mg/ml的He-rGO溶液中,吸附30分鐘后蒸餾水清洗、干燥,不斷重復(fù)上述步驟,得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層((PLL/He-rGO)n)。
實(shí)施例6:依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)在生物材料表面制備PLL涂層,將清洗干燥后的樣品首先浸沒在2mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中,用NaOH調(diào)節(jié)pH值到8-8.5,常溫下反應(yīng)24小時(shí)后用蒸餾水充分清洗后干燥,重復(fù)這一步驟三次,得到聚多巴胺涂層,然后將制備的材料浸沒到8mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)4小時(shí),樣品取出后用蒸餾水充分清洗干燥后得到PLL涂層。
(2)制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液,首先配置1mg/ml的氧化石墨烯溶液,取20ml氧化石墨烯溶液加入10mg硼氫化鈉,80℃充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)12小時(shí),離心干燥得到還原氧化石墨烯,重新超聲分散成0.1mg/ml的溶液,加入等體積的濃度為1mg/ml的肝素鈉溶液充分混合8小時(shí),離心后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液(He-rGO)。
(3)將具有PLL涂層的材料浸沒2mg/ml的He-rGO溶液中吸附1小時(shí),蒸餾水清洗后干燥,得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層(PLL/He-rGO)。
(4)將具有PLL/He-rGO涂層的材料再次浸沒到8mg/ml的PLL溶液中吸附1小時(shí),蒸餾水清洗,干燥后浸沒到2mg/ml的He-rGO溶液中,吸附1小時(shí)后蒸餾水清洗、干燥,不斷重復(fù)上述步驟,得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層((PLL/He-rGO)n)。
實(shí)施例7:依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)在生物材料表面制備PLL涂層,將清洗干燥后的樣品首先浸沒在2mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中,用NaOH調(diào)節(jié)pH值到8-8.5,常溫下反應(yīng)12小時(shí)后用蒸餾水充分清洗后干燥,重復(fù)這一步驟三次,得到聚多巴胺涂層,然后將制備的材料浸沒到8mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)12小時(shí),樣品取出后用蒸餾水充分清洗干燥后得到PLL涂層。
(2)制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液,首先配置1mg/ml的氧化石墨烯溶液,取20ml氧化石墨烯溶液加入2mg一水合肼,60℃充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)12小時(shí),離心干燥得到還原氧化石墨烯,重新超聲分散成1mg/ml的溶液,加入等體積的濃度為5mg/ml的肝素鈉溶液充分混合6小時(shí),離心后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液(He-rGO)。
(3)將具有PLL涂層的材料浸沒5mg/ml的He-rGO溶液中吸附2小時(shí),蒸餾水清洗后干燥,得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層(PLL/He-rGO)。
(4)將具有PLL/He-rGO涂層的材料再次浸沒到8mg/ml的PLL溶液中吸附2小時(shí),蒸餾水清洗,干燥后浸沒到5mg/ml的He-rGO溶液中,吸附2小時(shí)后蒸餾水清洗、干燥,不斷重復(fù)上述步驟,得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層((PLL/He-rGO)n)。
實(shí)施例8:依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)在生物材料表面制備PLL涂層,將清洗干燥后的樣品首先浸沒在2mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中,用NaOH調(diào)節(jié)pH值到8-8.5,常溫下反應(yīng)24小時(shí)后用蒸餾水充分清洗后干燥,重復(fù)這一步驟三次,得到聚多巴胺涂層,然后將制備的材料浸沒到10mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)4小時(shí),樣品取出后用蒸餾水充分清洗干燥后得到PLL涂層。
(2)制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液,首先配置1mg/ml的氧化石墨烯溶液,取20ml氧化石墨烯溶液加入6mg硼氫化鈉,80℃充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)8小時(shí),離心干燥得到還原氧化石墨烯,重新超聲分散成0.5mg/ml的溶液,加入等體積的濃度為10mg/ml的肝素鈉溶液充分混合6小時(shí),離心后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液(He-rGO)。
(3)將具有PLL涂層的材料浸沒2mg/ml的He-rGO溶液中吸附2小時(shí),蒸餾水清洗后干燥,得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層(PLL/He-rGO)。
(4)將具有PLL/He-rGO涂層的材料再次浸沒到10mg/ml的PLL溶液中吸附2小時(shí),蒸餾水清洗,干燥后浸沒到2mg/ml的He-rGO溶液中,吸附2小時(shí)后蒸餾水清洗、干燥,不斷重復(fù)上述步驟,得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層((PLL/He-rGO)n)。
實(shí)施例9:依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)在生物材料表面制備PLL涂層,將清洗干燥后的樣品首先浸沒在5mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中,用NaOH調(diào)節(jié)pH值到8-8.5,常溫下反應(yīng)6小時(shí)后用蒸餾水充分清洗后干燥,重復(fù)這一步驟三次,得到聚多巴胺涂層,然后將制備的材料浸沒到5mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)4小時(shí),樣品取出后用蒸餾水充分清洗干燥后得到PLL涂層。
(2)制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液,首先配置2mg/ml的氧化石墨烯溶液,取20ml氧化石墨烯溶液加入20mg一水合肼,120℃充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)4小時(shí),離心干燥得到還原氧化石墨烯,重新超聲分散成2mg/ml的溶液,加入等體積的濃度為10mg/ml的肝素鈉溶液充分混合8小時(shí),離心后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液(He-rGO)。
(3)將具有PLL涂層的材料浸沒1mg/ml的He-rGO溶液中吸附30分鐘,蒸餾水清洗后干燥,得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層(PLL/He-rGO)。
(4)將具有PLL/He-rGO涂層的材料再次浸沒到5mg/ml的PLL溶液中吸附30分鐘,蒸餾水清洗,干燥后浸沒到1mg/ml的He-rGO溶液中,吸附30分鐘后蒸餾水清洗、干燥,不斷重復(fù)上述步驟,得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層((PLL/He-rGO)n)。
實(shí)施例10:依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)在生物材料表面制備PLL涂層,將清洗干燥后的樣品首先浸沒在5mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中,用NaOH調(diào)節(jié)pH值到8-8.5,常溫下反應(yīng)12小時(shí)后用蒸餾水充分清洗后干燥,重復(fù)這一步驟三次,得到聚多巴胺涂層,然后將制備的材料浸沒到8mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)4小時(shí),樣品取出后用蒸餾水充分清洗干燥后得到PLL涂層。
(2)制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液,首先配置2mg/ml的氧化石墨烯溶液,取20ml氧化石墨烯溶液加入4mg硼氫化鈉,80℃充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)12小時(shí),離心干燥得到還原氧化石墨烯,重新超聲分散成0.5mg/ml的溶液,加入等體積的濃度為10mg/ml的肝素鈉溶液充分混合4小時(shí),離心后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液(He-rGO)。
(3)將具有PLL涂層的材料浸沒2mg/ml的He-rGO溶液中吸附1小時(shí),蒸餾水清洗后干燥,得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層(PLL/He-rGO)。
(4)將具有PLL/He-rGO涂層的材料再次浸沒到8mg/ml的PLL溶液中吸附1小時(shí),蒸餾水清洗,干燥后浸沒到2mg/ml的He-rGO溶液中,吸附1小時(shí)后蒸餾水清洗、干燥,不斷重復(fù)上述步驟,得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層((PLL/He-rGO)n)。
實(shí)施例11:依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)在生物材料表面制備PLL涂層,將清洗干燥后的樣品首先浸沒在5mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中,用NaOH調(diào)節(jié)pH值到8-8.5,常溫下反應(yīng)24小時(shí)后用蒸餾水充分清洗后干燥,重復(fù)這一步驟三次,得到聚多巴胺涂層,然后將制備的材料浸沒到8mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)4小時(shí),樣品取出后用蒸餾水充分清洗干燥后得到PLL涂層。
(2)制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液,首先配置2mg/ml的氧化石墨烯溶液,取20ml氧化石墨烯溶液加入12mg硼氫化鈉,120℃充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)2小時(shí),離心干燥得到還原氧化石墨烯,重新超聲分散成0.1mg/ml的溶液,加入等體積的濃度為5mg/ml的肝素鈉溶液充分混合2小時(shí),離心后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液(He-rGO)。
(3)將具有PLL涂層的材料浸沒5mg/ml的He-rGO溶液中吸附2小時(shí),蒸餾水清洗后干燥,得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層(PLL/He-rGO)。
(4)將具有PLL/He-rGO涂層的材料再次浸沒到8mg/ml的PLL溶液中吸附2小時(shí),蒸餾水清洗,干燥后浸沒到5mg/ml的He-rGO溶液中,吸附2小時(shí)后蒸餾水清洗、干燥,不斷重復(fù)上述步驟,得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層((PLL/He-rGO)n)。
實(shí)施例12:依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)在生物材料表面制備PLL涂層,將清洗干燥后的樣品首先浸沒在5mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中,用NaOH調(diào)節(jié)pH值到8-8.5,常溫下反應(yīng)24小時(shí)后用蒸餾水充分清洗后干燥,重復(fù)這一步驟三次,得到聚多巴胺涂層,然后將制備的材料浸沒到10mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)24小時(shí),樣品取出后用蒸餾水充分清洗干燥后得到PLL涂層。
(2)制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液,首先配置1mg/ml的氧化石墨烯溶液,取20ml氧化石墨烯溶液加入10mg一水合肼,60℃充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)12小時(shí),離心干燥得到還原氧化石墨烯,重新超聲分散成0.1mg/ml的溶液,加入等體積的濃度為5mg/ml的肝素鈉溶液充分混合2小時(shí),離心后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液(He-rGO)。
(3)將具有PLL涂層的材料浸沒5mg/ml的He-rGO溶液中吸附2小時(shí),蒸餾水清洗后干燥,得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層(PLL/He-rGO)。
(4)將具有PLL/He-rGO涂層的材料再次浸沒到10mg/ml的PLL溶液中吸附2小時(shí),蒸餾水清洗,干燥后浸沒到5mg/ml的He-rGO溶液中,吸附2小時(shí)后蒸餾水清洗、干燥,不斷重復(fù)上述步驟,得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層((PLL/He-rGO)n)。
實(shí)施例13:依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)在生物材料表面制備PLL涂層,將清洗干燥后的樣品首先浸沒在1mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中,用NaOH調(diào)節(jié)pH值到8-8.5,常溫下反應(yīng)12小時(shí)后用蒸餾水充分清洗后干燥,重復(fù)這一步驟三次,得到聚多巴胺涂層,然后將制備的材料浸沒到5mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)12小時(shí),樣品取出后用蒸餾水充分清洗干燥后得到PLL涂層。
(2)制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液,首先配置0.5mg/ml的氧化石墨烯溶液,取20ml氧化石墨烯溶液加入1mg一水合肼,60℃充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)4小時(shí),離心干燥得到還原氧化石墨烯,重新超聲分散成0.1mg/ml的溶液,加入等體積的濃度為1mg/ml的肝素鈉溶液充分混合4小時(shí),離心后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液(He-rGO)。
(3)將具有PLL涂層的材料浸沒1mg/ml的He-rGO溶液中吸附30分鐘,蒸餾水清洗后干燥,得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層(PLL/He-rGO)。
(4)將具有PLL/He-rGO涂層的材料再次浸沒到5mg/ml的PLL溶液中吸附30分鐘,蒸餾水清洗,干燥后浸沒到1mg/ml的He-rGO溶液中,吸附30分鐘后蒸餾水清洗、干燥,不斷重復(fù)上述步驟,得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層((PLL/He-rGO)n)。
實(shí)施例14:依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)在生物材料表面制備PLL涂層,將清洗干燥后的樣品首先浸沒在1mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中,用NaOH調(diào)節(jié)pH值到8-8.5,常溫下反應(yīng)12小時(shí)后用蒸餾水充分清洗后干燥,重復(fù)這一步驟三次,得到聚多巴胺涂層,然后將制備的材料浸沒到8mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)12小時(shí),樣品取出后用蒸餾水充分清洗干燥后得到PLL涂層。
(2)制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液,首先配置0.5mg/ml的氧化石墨烯溶液,取20ml氧化石墨烯溶液加入3mg一水合肼,60℃充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)4小時(shí),離心干燥得到還原氧化石墨烯,重新超聲分散成0.1mg/ml的溶液,加入等體積的濃度為1mg/ml的肝素鈉溶液充分混合4小時(shí),離心后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液(He-rGO)。
(3)將具有PLL涂層的材料浸沒2mg/ml的He-rGO溶液中吸附1小時(shí),蒸餾水清洗后干燥,得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層(PLL/He-rGO)。
(4)將具有PLL/He-rGO涂層的材料再次浸沒到8mg/ml的PLL溶液中吸附1小時(shí),蒸餾水清洗,干燥后浸沒到2mg/ml的He-rGO溶液中,吸附1小時(shí)后蒸餾水清洗、干燥,不斷重復(fù)上述步驟,得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層((PLL/He-rGO)n)。
實(shí)施例15:依以下步驟對(duì)材料表面進(jìn)行處理
(1)在生物材料表面制備PLL涂層,將清洗干燥后的樣品首先浸沒在2mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中,用NaOH調(diào)節(jié)pH值到8-8.5,常溫下反應(yīng)12小時(shí)后用蒸餾水充分清洗后干燥,重復(fù)這一步驟三次,得到聚多巴胺涂層,然后將制備的材料浸沒到8mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)12小時(shí),樣品取出后用蒸餾水充分清洗干燥后得到PLL涂層。
(2)制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液,首先配置0.5mg/ml的氧化石墨烯溶液,取20ml氧化石墨烯溶液加入5mg硼氫化鈉,60℃充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)4小時(shí),離心干燥得到還原氧化石墨烯,重新超聲分散成0.1mg/ml的溶液,加入等體積的濃度為1mg/ml的肝素鈉溶液充分混合4小時(shí),離心后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液(He-rGO)。
(3)將具有PLL涂層的材料浸沒2mg/ml的He-rGO溶液中吸附2小時(shí),蒸餾水清洗后干燥,得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層(PLL/He-rGO)。
(4)將具有PLL/He-rGO涂層的材料再次浸沒到8mg/ml的PLL溶液中吸附2小時(shí),蒸餾水清洗,干燥后浸沒到2mg/ml的He-rGO溶液中,吸附2小時(shí)后蒸餾水清洗、干燥,不斷重復(fù)上述步驟,得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層((PLL/He-rGO)n)。
本發(fā)明提供的一種制備多層載肝素還原氧化石墨烯涂層的方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
一、本發(fā)明采用的多巴胺可以在幾乎所有材料表面形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵合,其后續(xù)的步驟也較為簡單,因此,本發(fā)明的技術(shù)路線幾乎適用于所有生物材料的表面改性。
二、本發(fā)明的所有反應(yīng)體系均可以在水溶液中進(jìn)行,對(duì)各種生物材料表面幾乎都沒有損傷,因此,使用面廣,實(shí)現(xiàn)容易。
三、本發(fā)明充分利用了石墨烯具有巨大比表面積的這一特點(diǎn),顯著提高了材料表面肝素的載入量,同時(shí),由于是疏水性相互作用,并不破壞肝素的抗凝生物活性。
四、本發(fā)明采用的正電荷物質(zhì)為多聚賴氨酸,具有顯著的促細(xì)胞生長作用以及抗菌作用,因此,本發(fā)明的技術(shù)方案不僅可以顯著提高生物材料的抗凝血性能,而且可以促進(jìn)細(xì)胞生長以及賦予材料一定的抗菌能力。
五、本發(fā)明采用的技術(shù)方案為層層自組裝,表面肝素量可以通過自組裝層數(shù)控制,肝素釋放行為可以通過PLL涂層控制。
六、由于本發(fā)明的技術(shù)步驟都是在溶液中進(jìn)行,因此,本發(fā)明的技術(shù)方案對(duì)復(fù)雜形狀的生物材料也適合,可以適用于血管支架、醫(yī)用導(dǎo)管等復(fù)雜形狀的醫(yī)療器械的表面改性。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明,不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。