[发明专利]胶原包覆碳纳米管复合材料的制备方法

说明书

本发明胶原包覆碳纳米管复合材料的制备方法，涉及碳纳米管材料，是一种通过磁力液相搅拌法与水凝胶法相结合的方法在经功能化处理的碳纳米管表面原位包覆胶原层，进而制备胶原包覆碳纳米管复合材料的制备方法，步骤是：制备碳纳米管‑羟基磷灰石复合粉末；制备功能化处理的碳纳米管；用磁力液相搅拌法与水凝胶法相结合的工艺方法来制备胶原包覆碳纳米管复合材料。本发明方法克服了在现有技术的明胶‑碳纳米管复合材料的制备方法中，碳纳米管容易发生团聚，难以达到组分的均匀分散和生产效率低；所制得的明胶‑碳纳米管复合材料作为药物载体材料使用时，普遍存在生物相容性仍较差、载药释药能力差、毒性的隐患未能彻底消除的缺陷。

技术领域

本发明的技术方案涉及碳纳米管材料，具体地说是胶原包覆碳纳米管复合材料的制备方法。

背景技术

碳纳米管具有独特的石墨管状结构，具有优异的电学、磁学和吸波的性能。由于C-C共价键的高稳定性和完美的碳纳米管结构，使碳纳米管表现出远高于现有已知骨组织工程增强材料的力学性能，其强度大约为钢的100倍，而密度只有钢的六分之一；同时，碳纳米管具有极高的表面能，导致它与成骨细胞的吸附增强而与成纤维细胞的吸附减弱，使碳纳米管与成骨细胞有良好的相容性。但是，碳纳米管存在一定的毒性、生物活性低和生物相容性差的缺陷，制约了其在生物医学领域的广泛应用。因此，为满足碳纳米管生物学应用的需要，该技术领域的科研人员开展了碳纳米管功能化修饰的研究，这已成为促进碳纳米管在生物医学领域广泛应用过程中的至关重要环节。

目前，在碳纳米管材料的研发工作中，尤其对胶原-碳纳米管复合材料在药物与基因的载体以及在骨组织修复领域的应用中受到关注的程度有加，这是因为胶原包覆碳纳米管复合材料具有如下明显的性能优势：首先，由于胶原包覆在碳纳米管表面可以避免碳纳米管直接接触人体组织，从而解决了碳纳米管可能存在毒性的隐患；其次，胶原具有良好的生物相容性，用其包覆在碳纳米管外，可以赋予胶原-碳纳米管复合材料良好的生物相容性；再次，胶原包覆碳纳米管兼具了碳纳米管和胶原两者的综合性能，使得胶原-碳纳米管复合材料具有更多功能优势。CN103100308A披露了一种明胶薄膜和明胶单壁碳纳米管复合薄膜的制备方法，该方法以Cu(OH)₂纳米线作为牺牲层，用过滤法使明胶沉积在Cu(OH)₂纳米线上胶联得到明胶薄膜，再用过滤法使明胶沉积在单壁碳纳米管基底上胶联得到明胶单壁碳纳米管复合薄膜。然而，在现有技术的明胶-碳纳米管复合材料的制备方法中，碳纳米管容易发生团聚，难以达到组分的均匀分散和生产效率低；所制得的明胶-碳纳米管复合材料作为药物载体材料使用时，普遍存在生物相容性仍较差、载药释药能力差、毒性的隐患未能彻底消除的缺陷。因此，有必要进一步研发新的胶原-碳纳米管复合材料的制备工艺，改善产品的性能，解决其在生物医学领域应用中所面临的诸多迫切问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供胶原包覆碳纳米管复合材料的制备方法，是一种通过磁力液相搅拌法与水凝胶法相结合的方法在经功能化处理的碳纳米管表面原位包覆胶原层，进而制备胶原包覆碳纳米管复合材料的制备方法，克服了在现有技术的明胶-碳纳米管复合材料的制备方法中，碳纳米管容易发生团聚，难以达到组分的均匀分散和生产效率低；所制得的明胶-碳纳米管复合材料作为药物载体材料使用时，普遍存在生物相容性仍较差、载药释药能力差、毒性的隐患未能彻底消除的缺陷。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：胶原包覆碳纳米管复合材料的制备方法，是一种通过磁力液相搅拌法与水凝胶法相结合的方法在经功能化处理的碳纳米管表面原位包覆胶原层，进而制备胶原包覆碳纳米管复合材料的制备方法，具体步骤如下：

第一步，制备碳纳米管-羟基磷灰石复合粉末：