一种超亲水细胞生长表面的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种细胞培养装置，具体涉及一种超亲水细胞生长表面的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着现代科学的不断发展，尤其是生物医学快速进步，干细胞培养成为很多研宄及应用领域中十分重要的基础性工作。一直以来，人们普遍采用聚苯乙烯材质的培养板或培养瓶作为细胞培养的工具。聚苯乙烯是一种无色透明的热塑性塑料，通常为无毒、无臭、无色的透明颗粒，似玻璃状脆性材料，通式是[(CH2CHC6H5)n]，英文名称为Polystyrene，简称PS。其制品具有优越的抗水、防潮性。在人们的生产生活中，聚苯乙烯的用途十分广泛，作为细胞培养便是其中的一大用途。
[0003]聚苯乙烯材质的细胞培养表面为非极性，亲水性很差，不利于干细胞的贴壁生长。因此，人们在培养干细胞之前常常会对培养表面进行改性或处理。而直接采用等离子体表面处理技术对聚苯乙烯进行改性处理形成的亲水表面，其表面亲水指标与性能满足不了那些生长条件苟1刻的难养细胞和那些在营养条件不充分的环境中培养的细胞的贴壁生长对材料亲水性的要求。上述细胞的良好贴壁生长需要亲水性表观指标达到10度(接触角)以下，而等离子体表面处理技术达到的亲水性表观指标为60度(接触角)。
【发明内容】
[0004]为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种超亲水细胞生长表面的制备方法，该制备方法制备的细胞生长表面具有持久、稳定的超亲水效果，超亲水效果通过接触角测量仪测定低于10°。同时又不改变聚苯乙烯塑料的材料物理性能及满足细胞培养的生物性能，保证聚苯乙烯基材的高透明性能。
[0005]实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到:
[0006]一种超亲水细胞生长表面的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤:
[0007]I)预处理:先将Ar和O2混合气体通入等离子体反应室内，在真空度为20_150mT、温度为30-55°、气体流量为5-80sccm、处理功率为60-350w、处理时间为100-1200s的条件下，对聚苯乙烯基层进行等离子体蚀刻处理，使得聚苯乙烯基层的表面形成凹凸结构；
[0008]2)接枝改性处理:以喷雾的形式将丙烯酸单体施加于经过步骤I)预处理后的聚苯乙烯基层表面，在真空度为20-150mT、温度为30-55°、气体流量为20-180sccm、处理功率为60-350?、处理时间为100-1200S的条件下，使得聚苯乙烯基层的表面接枝丙烯酸单体、形成超亲水细胞生长表面。
[0009]作为优选，所述亲水细胞生长表面对水的接触角小于10度。
[0010]本发明的有益效果在于:
[0011]1、本发明通过采用一次性两步法连续超亲水工艺，在特定的条件下，先对聚苯乙烯基层进行等离子体蚀刻处理，使得聚苯乙烯基层的表面形成凹凸结构，增大了接触面积，在聚苯乙烯表面引入粗糙结构的同时引入大量的极性基团，使聚苯乙烯基材表面具备一定的亲水性。但是这些极性基团处于非常不稳定的高能态，随着时间的推移，极性基团逐渐减少，亲水性能逐渐降低甚至消失。因此，本发明以喷雾的形式将丙烯酸单体施加于经过预处理后的聚苯乙烯基层表面，在特定的条件下，使得聚苯乙烯基层的表面接枝丙烯酸单体、形成亲水细胞生长表面，使其达到国际领先的并具有持久、稳定的超亲水效果，超亲水效果通过接触角测量仪测定低于10°。同时又不改变聚苯乙烯塑料的材料物理性能及满足细胞培养的生物性能，和保证聚苯乙烯基材的高透明性能。本发明将高能量电子射频源，真空室和Ar/02混合气体整合为一体，以产生高活性的等离子，利用丙烯酸接枝改性处理聚本乙烯。处理发生的实质性的变化是大幅度降低了聚苯乙烯表面的芳香烃功能团数量，而大幅度增加了含氧官能团在聚苯乙烯链中的数量。这样既保证了聚苯乙烯材料本体相性能不变，同时获得了稳定的超亲水性表面改性效果。
[0012]2、本发明将混合气体在超低真空度(约20mT)、低温(30度左右)、等离子体技术对聚苯乙烯塑料表面引发接枝丙烯酸单体改性技术应用到动物细胞培养装置中，细胞培养装置表面增加了以聚苯乙烯作为基材表面的氧含量，提高细胞培养装置表面亲水性和润湿性，进而有利于细胞的贴壁生长和扩增。使那些难养细胞和营养条件贫瘠的细胞也能实现较好的贴壁生长。这种超亲水表面特别适合那些需要长时间贴壁生产和低血清培养环境才能实现细胞产物高产出的细胞类型。
【具体实施方式】
[0013]以下通过较佳实施例对本发明作进一步详细表述，但本发明并不仅限于以下的实施例。
[0014]实施例1:
[0015]一种超亲水细胞生长表面的制备方法，依次包括以下步骤:
[0016]I)预处理:先将Ar和O2混合气体通入等离子体反应室内，在真空度为20mT、温度为30°、气体流量为lOsccm、处理功率为350w、处理时间为IlOOs的条件下，对聚苯乙烯基层进行等离子体蚀刻处理，使得聚苯乙烯基层的表面形成凹凸结构；
[0017]2)接枝改性处理:以喷雾的形式将丙烯酸单体施加于经过步骤I)预处理后的聚苯乙烯基层表面，在真空度为20mT、温度为30°、气体流量为20SCCm、处理功率为50w、处理时间为1200s的条件下，使得聚苯乙烯基层的表面接枝丙烯酸单体、形成超亲水细胞生长表面。
[0018]本实施例所述的成品通过接触角测量仪测定，其亲水细胞生长表面对水的接触角为8.5°，具有持久、稳定的超亲水效果。
[0019]实施例2:
[0020]一种超亲水细胞生长表面的制备方法，依次包括以下步骤:
[0021]I)预处理:先将Ar和O2混合气体通入等离子体反应室内，在真空度为50mT、温度为30°、气体流量为5sccm、处理功率为60w、处理时间为10s的条件下，对聚苯乙烯基层进行等离子体蚀刻处理，使得聚苯乙烯基层的表面形成凹凸结构；
[0022]2)接枝改性处理:以喷雾的形式将丙烯酸单体施加于经过步骤I)预处理后的聚苯乙烯基层表面，在真空度为20T、温度为30°、气体流量为20SCCm、处理功率为60w、处理时间为10s的条件下，使得聚苯乙烯基层的表面接枝丙烯酸单体、形成超亲水细胞生长表面。
[0023]本实施例所述的成品通过接触角测量仪测定，其亲水细胞生长表面对水的接触角为9.9°，具有持久、稳定的超亲水效果。
[0024]实施例3:
[0025]一种超亲水细胞生长表面的制备方法，依次包括以下步骤:
[0026]I)预处理:先将Ar和O2混合气体通入等离子体反应室内，在真空度为30mT、温度为35°、气体流量为20sccm、处理功率为80w、处理时间为80s的条件下，对聚苯乙烯基层进行等离子体蚀刻处理，使得聚苯乙烯基层的表面形成凹凸结构；
[0027]2)接枝改性处理:以喷雾的形式将丙烯酸单体施加于经过步骤I)预处理后的聚苯乙烯基层表面，在真空度为50mT、温度为35°、气体流量为80SCCm、处理功率为120w、处理时间为500s的条件下，使得聚苯乙烯基层的表面接枝丙烯酸单体、形成超亲水细胞生长表面。
[0028]本实施例所述的成品通过接触角测量仪测定，其亲水细胞生长表面对水的接触角为9.2°，具有持久、稳定的超亲水效果。
[0029]实施例4:
[0030]一种超亲水细胞生长表面的制备方法，依次包括以下步骤:
[0031]I)预处理:先将Ar和O2混合气体通入等离子体反应室内，在真空度为50mT、温度为40。、气体流量为20sccm、处理功率为150w、处理时间为100s的条件下，对聚苯乙烯基层进行等离子体蚀刻处理，使得聚苯乙烯基层的表面形成凹凸结构；
[0032]2)接枝改性处理:以喷雾的形式将丙烯酸单体施加于经过步骤I)预处理后的聚苯乙烯基层表面，在真空度为120mT、温度为50°、气体流量为150SCCm、处理功率为200w、处理时间为100s的条件下，使得聚苯乙烯基层的表面接枝丙烯酸单体、形成亲水细胞生长表面，得到成品。
[0033]本实施例所述的成品通过接触角测量仪测定，其亲水细胞生长表面对水的接触角为9°，具有持久、稳定的超亲水效果。
[0034]实施例5:
[0035]一种超亲水细胞生长表面的制备方法，依次包括以下步骤:
[0036]I)预处理:先将Ar和O2混合气体通入等离子体反应室内，在真空度为150mT、温度为55°、气体流量为80sccm、处理功率为350w、处理时间为1200s的条件下，对聚苯乙烯基层进行等离子体蚀刻处理，使得聚苯乙烯基层的表面形成凹凸结构；
[0037]2)接枝改性处理:以喷雾的形式将丙烯酸单体施加于经过步骤I)预处理后的聚苯乙烯基层表面，在真空度为150mT、温度为55°、气体流量为180sCCm、处理功率为350w、处理时间为1200s的条件下，使得聚苯乙烯基层的表面接枝丙烯酸单体、形成超亲水细胞生长表面。
[0038]本实施例所述的成品通过接触角测量仪测定，其亲水细胞生长表面对水的接触角为9.8°，具有持久、稳定的超亲水效果。
[0039]对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种超亲水细胞生长表面的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤: 1)预处理:先将Ar和O2混合气体通入等离子体反应室内，在真空度为20-150mT、温度为30-55°、气体流量为5-80sccm、处理功率为60_350w、处理时间为100_1200s的条件下，对聚苯乙烯基层进行等离子体蚀刻处理，使得聚苯乙烯基层的表面形成凹凸结构； 2)接枝改性处理:以喷雾的形式将丙烯酸单体施加于经过步骤I)预处理后的聚苯乙烯基层表面，在真空度为20-150mT、温度为30-55°、气体流量为20-180sCCm、处理功率为60-350?、处理时间为100-1200S的条件下，使得聚苯乙烯基层的表面接枝丙烯酸单体、形成超亲水细胞生长表面。
2.根据权利要求1所述的超亲水细胞生长表面的制备方法，其特征在于:所述亲水细胞生长表面对水的接触角小于10度。
【专利摘要】本发明公开了一种超亲水细胞生长表面的制备方法，依次包括以下步骤：1)预处理：先将Ar和O2混合气体通入等离子体反应室内，对聚苯乙烯基层进行等离子体蚀刻处理；2)以喷雾的形式将丙烯酸单体施加于经过预处理后的聚苯乙烯基层表面,使得聚苯乙烯基层的表面接枝丙烯酸单体、形成亲水细胞生长表面。本发明所述超亲水细胞生长表面具有持久、稳定的超亲水效果，超亲水效果通过接触角测量仪测定低于10°。同时又不改变聚苯乙烯塑料的材料物理性能及满足细胞培养的生物性能，保证聚苯乙烯基材的高透明性能。
【IPC分类】C08F257-02, C08J7-12, C08F220-06, C08J7-16, C08L25-06
【公开号】CN104788707
【申请号】CN201510194152
【发明人】袁建华, 袁晔, 方想元
【申请人】广州洁特生物过滤股份有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月22日