[发明专利]一种聚多巴胺/三氯生/二氧化钛复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚多巴胺/三氯生/二氧化钛复合薄膜及其制备方法，属于材料表面改性技术领域。本发明的制备方法是基于混合溶剂法和原位共沉积法，包括制备多巴胺‑Tris缓冲液、三氯生‑乙醇溶液及二氧化钛前驱体溶胶，先将多巴胺‑Tris缓冲液与三氯生‑乙醇溶液混合，再加入二氧化钛前驱体溶胶，形成混合溶液，然后将基底放入混合溶液中浸泡后取出干燥即可得到聚多巴胺/三氯生/二氧化钛复合薄膜。本发明的薄膜制备方法简单、制备环境温和，所得到的薄膜具有良好的亲水性、优良的生物相容性，并兼具一定的抗菌性能，对基板表面有一定的改善，可应用于体外细胞培养、组织工程等生物医学工程领域。

技术领域

本发明属于生物医用薄膜领域，具体涉及一种聚多巴胺/三氯生/二氧化钛复合薄膜及其制备方法，该薄膜兼具优良的生物相容性和抗菌性。

背景技术

多巴胺单体是源于贻贝黏附蛋白中的一种黏附功能单元，能够自聚成膜，具有良好的粘附性，并且聚多巴胺(PDA)结构中含有大量的能够作为二级反应平台的酚羟基和胺基基团，因此能够极大的提高粘附材料表面的亲水性和生物相容性[Crisp D J,Walker G,Young G A,et al.Adhesion and substrate choice in mussels and barnacles[J].Journal of ColloidInterface Science,1985,104(1):40-50.]；二氧化钛是一种无毒的、具有良好生物相容性和化学稳定性的材料，在医学领域中被广泛的应用并且发展很快。细胞培养实验结果表明，TiO₂涂层具有良好的生物相容性[Dieudonne S C,Van denDolder J,De Ruijter J E et al.Biomaterials[J],2002,23(14):3041]，无细胞毒性。

在生物医用材料的实际应用中，材料植入人体后常常会出现炎症反应及细菌感染，因此，材料表面的抗菌性逐渐成为研究热点。三氯生作为一种外用高效抗菌消毒剂，它可以杀灭金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等细菌及白色念珠菌等真菌，此外，三氯生对病毒(如乙型肝炎病毒等)也有抑止作用。

三氯生在水中的溶解度极低(≈4.62mg/L)，且自身无法粘附在材料表面，结合力极差，如何将三氯生复合到材料表面成为关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有良好亲水性、制备方法简单的且兼具优良生物相容性和抗菌性的聚多巴胺/三氯生/二氧化钛复合薄膜及其制备方法，该方法可应用于材料表面改性，成本低。

本发明中所述的聚多巴胺/三氯生/二氧化钛复合薄膜，是将聚多巴胺、三氯生及二氧化钛采用混合溶剂法在基底上制得。

所述的基底既可以是刚性基底，如石英玻璃，也可以为柔性基底，如PS基板，尤其是该方法还可以应用于聚四氟乙烯等表面能极低的基底材料。

制备所述的聚多巴胺/三氯生/二氧化钛复合薄膜的方法，步骤如下：

1)先将Tris和多巴胺依次加入去离子水中形成缓冲液，Tris的浓度为8～12mM，多巴胺的浓度为1～3g/L，调节溶液的pH为8.5；配制浓度为1～3g/L的三氯生-乙醇溶液待用；

2)将多巴胺-Tris缓冲液和三氯生-乙醇溶液混合，并用磁子搅拌均匀，再加入8～12mL二氧化钛溶胶，继续磁力搅拌形成混合溶液；

3)将洗净后的基板浸入混合溶液中22～26h后，取出基底，干燥，获得聚多巴胺/三氯生/二氧化钛复合薄膜。

所加入的多巴胺-Tris缓冲液和三氯生-乙醇溶液的体积比为35:2～35:10，制得的复合薄膜兼具有优良的生物相容性和抗菌性能，当整个薄膜体系中三氯生含量较低时，薄膜的抗菌性难以达到要求，而当其含量更高时，虽具有较佳的抗菌性能，但其生物相容性较差。