一种表面图案化高强度高韧性杂化凝胶膜及其制备方法

摘要

随着组织工程的不断发展，表面图案化技术越来越受到人们的关注，并得到了广泛的应用。微图案化技术己经用于精确控制细胞的位置和形态以及多种细胞的共同培养，但直接在生物相容性良好的水凝胶表面构建微图案比较困难。本发明以海藻酸钠为高分子骨架，以丙烯酰胺及其衍生物为聚合单体，以二乙烯基苯、N，N′-亚甲基双丙烯酰胺或二甲基丙烯酸乙二醇酯为化学交联剂，以金属盐水溶液为离子交联剂，加入无机纳米粒子作为增强剂，在具有图案化的硅片基体上制备高弹性和高韧性的图案化水凝胶膜。该制备方法具有可控性好、工艺简单、成本低、材料生物相容性好等优点，该图案化水凝胶膜有望在干细胞培养、组织再生等领域获得应用。

主权项

一种表面图案化高强度高韧性杂化凝胶膜的制备方法，其特征是包括以下步骤：a)先后分别用稀盐酸、无水乙醇和去离子水清洗具有图案化的硅片，然后60‑80℃真空干燥8‑24h，得到干燥后的图案化硅片；b)称取5‑15g聚合单体，0.5‑2g海藻酸钠，聚合单体质量百分比0.03％‑0.15％的交联剂，一起溶于50‑100ml去离子水中，搅拌溶解均匀，然后加入聚合单体质量百分比1％‑200％的增强剂，超声分散均匀后再加入聚合单体质量百分比0.1％‑5％的过硫酸铵，聚合单体质量百分比0.1％‑5％的亚硫酸氢钠和聚合单体质量百分比0.01％‑2％的四甲基乙二胺，搅拌分散均匀后，立即将该溶液倒入步骤a)处理过的图案化硅片上，用厚度为20‑3000μm的刮膜棒刮平，形成均匀厚度的膜，真空脱泡，在N₂保护下引发聚合，反应8‑24h，得到化学交联的表面图案化凝胶膜；c)将步骤b)得到的化学交联的凝胶膜用0.01％‑10％的金属盐水溶液浸泡0.5‑24h，用去离子水洗去表面的盐溶液，得到表面图案化高强度高韧性杂化凝胶膜。