[发明专利]一种基于线状磷酸胆碱聚合物修饰的二氧化硅表面的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种基于线状磷酸胆碱聚合物修饰的二氧化硅表面的制备方法，包括：1)合成线状磷酸胆碱聚合物；2)制备基于磷酸胆碱聚合物修饰的二氧化硅表面：用去离子水配制浓度为0.1～0.5mg/mL的线状磷酸胆碱聚合物溶液，将此溶液施加并完全覆盖于清洗干净的二氧化硅表面，形成有效的线状磷酸胆碱聚合物刷结构，得到所述基于线状磷酸胆碱聚合物修饰的二氧化硅表面。本发明还公开了上述方法制备的二氧化硅表面在对蛋白、细菌抗污染方面的应用。与传统的抗污染材料表面的制备方法相比，该方法更为简捷、高效；所制备的二氧化硅表面具有具有较好的稳定性且抗污染能力强。

技术领域

本发明涉及二氧化硅抗污染表面的制备领域，特别是涉及一种基于线状磷酸胆碱聚合物修饰的二氧化硅表面的制备方法及其应用。

背景技术

磷酸胆碱是一种两性离子材料，具有良好的亲水性，其作为细胞膜表面的亲水性末端，能为细胞膜提供良好的生物相容性，有效阻止蛋白及细胞间的吸附。因此，磷酸胆碱类材料常被作为聚合单体，用于合成相关聚合物。该类聚合物通常具有一定的抗污染性能。常见的磷酸胆碱类聚合物属于线状聚合物，即将磷酸胆碱单体分子作为侧链接在聚合物主链上，单体分子含量较低，因此其抗污染效果并不理想。此外，该类聚合物通过自由基聚集或者巯基末端固定在基底表面，而这些固定方法对基底具有较高的要求，且耗时较长。

二氧化硅是一类被广泛应用的材料，可用于制备棱镜，电极，光纤等精密器件，应用于各个领域。在医疗领域方面，这些精密器件作为探测监控仪器的主要部件，会被应用于人体内，反馈疾病信息。然而，在体内复杂环境下，这些器件可能会由于蛋白、血液的吸附导致其检测灵敏度降低，对疾病的监控造成不便。例如，胃镜检查时，如果镜头被胃液、食物或者血液等物质黏附在镜头表面，导致不能有效辨别检测，则需要将胃镜取出冲洗，然后再重新观察，不仅效率低下，而且对患者造成不必要的痛苦。因此，对于二氧化硅表面的抗污染处理的研究极其重要。

发明内容

本发明一个目的在于提供一种基于线状磷酸胆碱聚合物修饰的二氧化硅表面的制备方法，该方法对基底的要求较低，修饰方法简单，且耗时少，该方法制备的二氧化硅表面具有极低的非特异性蛋白吸附量和较高的稳定性相比传统的磷酸胆碱聚合物具有更好的抗污染能力。

本发明的另一个目的在于提供一种上述方法制备的二氧化硅表面在抗污染方面的应用。

本发明是通过以下技术方案加以实现的：

一种基于线状磷酸胆碱聚合物修饰的二氧化硅表面的制备方法，包括以下步骤：

1)合成线状磷酸胆碱聚合物，方法如下：

a)合成分子1：将二溴代异丁酸酯作为引发剂，加入氯化铜、4,4'-二壬基-2,2'-联吡啶、2-(三甲基硅氧基)乙基甲基丙烯酸盐、苯甲醚以及甲基丙烯酸甲酯，混合，脱气后在氮气条件下加入氯化亚铜，反应后生成分子1；

b)合成大分子引发剂：将所述分子1与氟化钾、2,6-二叔丁基苯酚以及2-溴代异丁酰溴加入到四氢呋喃中，反应后生成大分子引发剂；

c)将所述大分子引发剂与2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、2,2'-联吡啶、氯化铜溶于乙腈甲醇溶液，脱气后在氮气条件下加入氯化亚铜，反应，得到线状磷酸胆碱聚合物；

2)制备基于磷酸胆碱聚合物修饰的二氧化硅表面：用去离子水配制浓度为0.1～0.5mg/mL的线状磷酸胆碱聚合物溶液，将此溶液施加并完全覆盖于清洗干净的二氧化硅表面，形成有效的线状磷酸胆碱聚合物刷结构，得到所述基于线状磷酸胆碱聚合物修饰的二氧化硅表面。

优选的是，步骤2)中，将所述线状磷酸胆碱聚合物溶液施加到二氧化硅表面的方法为：将所述溶液的液滴滴在所述二氧化硅表面，常温下浸泡0.5～2h后取出，用乙醇和去离子水洗净二氧化硅表面，并用氮气吹干。