[发明专利]一种各向异性微趋结构材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种各向异性微趋结构材料，其特征在于，包括至少一个表面上设有凸起微结构的基底，在所述基底表面上还设有抗细胞黏附界面层；在所有所述凸起微结构的所述抗细胞黏附界面层上的相同一侧还依次设有铬层和金纳米层；

优选地，在所述金纳米层上和/或在所述抗细胞黏附界面层上还设有促细胞黏附层；和/或，

优选地，每个所述凸起微结构的表面上依次设有铬层、金纳米层的区域占每个所述凸起微结构的表面积的20-60％，更优选为50％；和/或，

优选地，每个所述凸起微结构的表面上设有所述促细胞黏附层的区域占每个所述凸起微结构的表面积的20-100％，更优选为50％。

2.根据权利要求1所述的各向异性微趋结构材料，其特征在于，所述基底材料选自PDMS，聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、玻璃、硅片中的一种或几种；

和/或，构成所述抗细胞黏附界面层的材料为PEG，优选由聚乙二醇甲基丙烯酸酯与异丙醇反应制得的；

和/或，所述促细胞黏附层由RGD多肽构成。

3.根据权利要求1或2所述的各向异性微趋结构材料，其特征在于，

所述基底的厚度为500nm-5mm；和/或，

所述抗细胞黏附界面层的厚度为0.5-1nm；和/或，

所述铬层的厚度为2-10nm，优选为5nm；和/或，

所述金纳米层的厚度为10-30nm，优选为20nm；和/或，

所述促细胞黏附层的厚度为0.1-1nm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的各向异性微趋结构材料，其特征在于，所述表面凸起微结构的高度为1.5-2微米；和/或，所述表面凸起微结构的高度与最大宽度的比例为1:1；和/或，所述表面凸起微结构的最大宽度为1.5-2微米；

和/或，所述表面凸起微结构为圆柱形或不规则形；

和/或，所述表面凸起微结构在基底上的间距为2-5微米；或者每平方厘米的基底上所述表面凸起微结构的个数为(4×10⁶)-(4×10⁷)个。

5.一种各向异性微趋结构材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将具有表面凸起微结构的基底放入含硅油和无水甲醇的混合溶液中，加入适量浓硫酸溶液，室温条件下磁力搅拌，处理一定时间后，用正己烷和甲醇反复冲洗，洗净后真空干燥；密封保存，备用；

2)将步骤1)处理的基底放入含聚乙二醇甲基丙烯酸酯和异丙醇的混合溶液中，加入铂金催化剂，室温搅拌，在基底上制备出抗细胞黏附界面层；然后使用丙酮、蒸馏水反复洗涤数次，真空干燥；密封保存，备用；

3)将步骤2)处理所得基底使用磁控溅射蒸镀法先在抗细胞黏附界面层上蒸镀铬层，再在铬层上蒸镀金层；蒸镀时将含抗细胞黏附界面层的基底倾斜一定角度，使所有所述凸起微结构的所述抗细胞黏附界面层上的相同一侧依次蒸镀铬层、金纳米层；

4)将步骤3)处理所得基底的金层表面上和/或所述抗细胞黏附界面层上修饰RGD多肽。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中硅油与无水甲醇的体积比为(1:2)-(3:4)，优选为3:5；和/或，

步骤2)中，聚乙二醇甲基丙烯酸酯与异丙醇的质量比例优选为(6:4)-(9:1)，优选为8:2。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤3)蒸镀时将含抗细胞黏附界面层的基底倾斜20-80度角，优选45度角。

8.根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述基底的制备方法，包括如下步骤：

1)将含有微孔结构的硅基底模板用二甲基二氯硅烷进行表面氟化；

2)将PDMS预聚体混合液灌注到已表面氟化的含有微孔结构的硅基底模板上，置于在4℃条件下静置过夜；然后烘烤，使PDMS预聚体固化；将固化的PDMS从所述含有微孔结构的硅基底模板上分离，获得有序排列的微柱阵列的基底。