[發明專利]一種降低碳納米管細胞毒性的改性方法

有效

• 申請號: 201110446070.6
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102557005A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 劉勇;陳志;晏露;張舒;曾超;徐靖洲;戴黎明;呂帆
• 申請（專利權）人: 溫州醫學院
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;B82Y40/00
• 代理公司: 溫州金甌專利事務所(普通合伙) 33237
• 代理人: 田嘉嘉

技術領域

本發明涉及一種簡便有效的降低碳納米管細胞毒性的改性方法，屬于新型碳納米材料領域。

背景技術

碳納米管是1991年被Iijiam教授發現的由碳元素構成的一維中空管狀結構。按照石墨烯片的層數可分為：單壁碳納米管和多壁碳納米管。單壁納米碳管是由單層石墨烯卷成直徑為?0.4～2nm的圓筒,?多壁納米碳管是由多層同心石墨烯卷成的圓筒。因其具有直徑小,長徑比高,比表面積大等獨特結構，從而表現出質量輕，較好的抗張強度，優良的熱穩定性和化學性質,以及良好的金屬導體和半導體的電學性質，使其廣泛應用于物理、化學、電學和生物學等各個領域，目前已成為新型納米材料研究的熱點。

現有的降低碳納米管細胞毒性的方法主要是化學方法。此種方法一般采用強氧化劑(如HNO3、?HNO3+H2SO4?、HClO4等)切割打開端口，引入羧基和羥基。但此方法勢必會破壞碳納米管的結構，從而大大減弱或甚至消除了其獨特的性質。

發明內容

為解決現有的碳納米管的改性方法存在破壞碳納米管結構的問題，本發明提供一種簡單易行且不會破壞碳納米管結構的方法。?

?為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：

一種降低碳納米管細胞毒性的改性方法，其特征在于：將碳納米管放入等離子改性腔體中，然后通入惰性氣體和乙酸蒸汽進行等離子改性處理。

在將碳納米管放入等離子改性腔體中之前，先在等離子改性腔體中通入惰性氣體進行前期清理。

所述的惰性氣體優選為氬氣。

通入的惰性氣體的壓力最好為0.3~0.5?Torr。

通入的氬氣和乙酸蒸汽量都是15~30sccm。

等離子體放電電極的功率為10~30w。

等離子處理時間是30s到1min。。

本發明的有益效果是：采用上述方法，處理過的碳納米管的結構沒有被破壞，且分散性好，可以提高細胞的存活率，從而降低其細胞毒性。

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附圖說明

?圖1為本發明實例制得的羧基功能化碳納米管的紅外光譜圖。

圖2為本發明實例制得的羧基功能化碳納米管的水接觸角結果。(a)為未功能化處理的碳納米管的水接觸角，(b)為等離子羧基功能化后的碳納米管水接觸角結果。

圖3a-3c分別為等離子體處理過的羧基功能化碳納米管在24h,?48h,?72h的各個濃度下的細胞存活率圖表。

具體實施方式

先清理腔體，即通入氬氣，流量為40sccm,25s內達到壓強臨界點0.5Torr,?100w功率處理5分鐘。再處理樣品，即將一定量的碳納米管加入到小型玻璃瓶之中，然后放入腔體內，通入氬氣20sccm和乙酸蒸汽各20sccm,?25s內達到壓強臨界點0.5Torr，20w功率處理30秒-60秒。后保護程序，即樣品處理完后，停乙酸，氬氣20sccm,?25s內達到壓強臨界點0.3Torr,?0w功率處理10分鐘。

將ARPE-19細胞種于96孔板，5000細胞/孔，培養24h使之貼壁。未用等離子體處理和處理過的碳納米管用紫外消毒30min,?滅菌后的碳納米管在超凈工作臺內配制成四個濃度梯度，細胞培養24h后吸出原培養液，用PBS沖洗一次，加入90μL的新鮮培養液和10μL的各個濃度的碳納米管，配成終濃度為5,?10,?50,?100μg/mL。將96孔板放入細胞培養箱內繼續培養24h,?48h,?72h。碳納米管作用于細胞24h,?48h,?72h后吸出原液，用PBS沖洗二次，再向有細胞的孔內加入100μL的新鮮培養液，然后再加入10μL的CCK-8試劑，在細胞培養箱內孵育3h后檢測吸光度。

從圖1中可以看出，與未改性的碳納米管相比，等離子改性過后的碳納米管紅外光譜圖上顯示了明顯的羥基峰（3000cm^-1）和羰基峰（1750?cm^-1），說明等離子改性有效的引入了羧基。

從圖2中可以看出，未改性的碳納米管的水接觸角為150度（圖2a），顯示了很強的疏水性。但是經過等離子改性過后，碳納米管水接觸角迅速降低（圖2），顯示了強親水性。表明等離子改性成功將強親水性官能團羧基引入到碳納米管表面。

從圖3中可以看出，等離子體處理過的羧基功能化碳納米管在24h,?48h,?72h的各個濃度下的細胞存活率都比未用等離子體處理過的碳納米管的細胞存活率明顯高很多，表明等離子改性對于碳納米管生物相容性的提高是簡便有效的。