[发明专利]单细胞生物基高疏水微米粉体材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种单细胞生物基高疏水微米粉体材料及其制备方法。将单细胞生物细胞经反复洗涤后，用活化剂对单细胞生物细胞进行活化处理，得到表面活化的单细胞生物；同时，对Fe₃O₄纳米粒子进行清洗和改性后，实现纳米粒子与凝集素分子的结合，得到凝集素分子生物修饰后的纳米粒子。将凝集素分子生物修饰后的纳米粒子与表面活化的单细胞生物细胞结合，由纳米粒子在单细胞生物表面的固载实现单细胞生物表面粗糙微纳米结构的构建，再对产物表面进行十八胺改性，进一步降低颗粒表面能，得到单细胞生物基高疏水微米粉体材料。

技术领域

本发明属于高疏水材料领域，涉及一种单细胞生物基高疏水微米粉体材料及其制备方法。

背景技术

高疏水材料具有防水、防雾、抗氧化、自清洁等重要特性。自然界中，许多生物体表面具有优异的天然疏水及相关性能，如：蝉翼表面和水龟腿部具有超疏水性、蚊子复眼具有防雾性能和荷叶表面的自清洁性能。科研工作者们按照仿生学的原理，通过各种手段在材料基质表面构建粗糙结构，继而进行低表面能基团修饰的思路，制备了各种高疏水及超疏水材料。

目前，绝大多数的疏水材料是在聚合物或者金属材料表面上制备得到的，而且大多数有关疏水性研究也都在这两种材料上进行。聚合物材料本身即具有较低的自由能，只要对其进行表面微纳结构的定型即可得到超疏水效果，是最主要的超疏水材料。众所周知，大部分单细胞生物均具有较高的含水量和较好的亲水性，单细胞生物既不具备天然的低自由能，又无表面粗糙的微纳米结构，是天然的亲水有机体，目前几乎没有以单细胞生物作为基质获得高疏水材料的报道。

当前制备高疏水材料常用的方法有：模板法、相分离法、电化学沉积法、静电纺纱法、结晶控制法、化学气相沉积法、激光刻蚀法、阳极氧化法、溶胶-凝胶法等。这些制备方法大多过程复杂繁冗、成本高，且所得材料表面微结构的可控性和均匀性较差、产物强度低、稳定性不高，这些问题和不足大大地限制了高疏水材料在产业化中的应用。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种新颖的基于单细胞生物的高疏水微米粉体材料制备方法，以及通过该方法制得的单细胞生物基高疏水粉体材料。

为了实现上述任务，本发明采用如下的技术解决方案：

单细胞生物基高疏水微米粉体材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：用离子水或生理盐水对单细胞生物细胞进行洗涤；再用磷酸缓冲液与洗涤后的单细胞生物细胞搅拌混合，静置，得到活化的单细胞生物细胞；

步骤二：用含氨水、过氧化氢和蒸馏水混合液对Fe₃O₄纳米粒子进行清洗，离心，干燥得到清洗干净的Fe₃O₄纳米粒子；将戊二醛溶液与清洗干净后的Fe₃O₄纳米粒子搅拌混合，静置，得到改性的Fe₃O₄纳米粒子；

步骤三：将凝集素加入到PBS缓冲溶液中混合，搅拌活化，得到活化的凝集素分子的PBS缓冲溶液；

步骤四：将活化的凝集素分子与改性的Fe₃O₄纳米粒子混合，静置，使凝集素分子与改性的Fe₃O₄纳米粒子结合，得到生物修饰的Fe₃O₄纳米粒子；

步骤五：将生物修饰的Fe₃O₄纳米粒子与活化的单细胞生物细胞混合，静置，实现单细胞生物表面粗糙微Fe₃O₄纳米结构的构建，得到Fe₃O₄纳米粒子@单细胞生物；