[發明專利]材料的表面改性方法及其改性后的材料和應用、醫療產品

有效

• 申請號: 201910343324.8
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN111849218B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 王鵬元;石玥;陶雪蓮;彼特·金肖特;赫爾穆特·泰森
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D125/06;C09D133/12;C12N1/20;C12N5/077;C12R1/385;C12R1/19
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

本發明公開了一種材料的表面改性方法及其改性后的材料和應用、醫療產品，涉及材料表面改性技術領域。材料的表面改性方法包括以下步驟：在材料表面通過膠體顆粒自組裝的方法形成涂層；其中，膠體顆粒包括粒徑為1?10μm的無機膠體顆粒和粒徑為0.05?0.75μm的有機高分子膠體顆粒，全部或部分所述無機膠體顆粒經過化學修飾，化學修飾包括化學官能團修飾和/或生物活性分子修飾。本發明將膠體顆粒的化學修飾和自組裝結合，可實現對材料表面物理和化學性質的同時調控，可以通過選取不同化學修飾的膠體顆粒自組裝實現表面化學的區域多樣性，方法簡單、快捷，可一步大面積構建同時具有多級物理結構和復雜化學的表面。

技術領域

本發明涉及材料表面改性技術領域，具體而言，涉及一種材料的表面改性方法及其改性后的材料和應用、醫療產品。

背景技術

材料的表面改性技術應用范圍極為廣泛，包括醫療器械或工業防腐等領域。對材料表面的改性可以分為兩類：物理結構的改變以及化學性質的改變。表面物理結構的改變方法包括刻蝕、平板印刷(lithography)或翻印技術。表面化學性質的改變方法包括逐層鍍膜(layer by layer)、根據表面化學官能團進行針對性反應以及材料表面的非特異性鍍層(substrate independent coating)。

現有對表面構建可控的物理結構或者化學性質的改變方式過程繁瑣，耗時長。例如，刻蝕需要用到特殊的儀器設備：等離子體、電子、激光或化學刻蝕儀器，且刻蝕之后的表面化學性質均一。翻印技術雖操作較為簡易且可較大面積構建表面物理結構，但其所選用的基材、翻印材料以及物理結構的尺寸均具有局限性，且母版的制作仍需借助刻蝕工藝完成，翻印所得的表面化學性質也是均一的。平板印刷技術可以高精度的構建表面物理化學性質，但由于所需時間長、成本高，在大面積的表面修飾應用中受到了很大的約束。

此外，現有的技術無法實現對材料表面物理化學性質的同時調控，常見的方法是先構建物理結構然后對于具有物理結構的表面進行下一步的化學修飾，并且現有的化學修飾手段多為表面均一性修飾，雖然可以通過遮擋-修飾-去遮擋的方法實現表面多重化學區域性的修飾，但此方法也至少需要三個甚至更多步驟實現。

因此，所期望的是提供一種表面改性方法，其能夠解決上述問題中的至少一個。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種材料的表面改性方法，將膠體顆粒的化學修飾和自組裝結合，在材料表面做出涂層，可實現對材料表面物理和化學性質的同時調控，并且進一步可以通過選取不同化學修飾的膠體顆粒自組裝實現表面化學的區域多樣性，方法簡單、快捷，可一步大面積構建同時具有多級物理結構和復雜化學的表面。

本發明的目的之二在于提供一種材料，采用上述材料的表面改性方法對材料的表面進行改性。

本發明的目的之三在于提供一種上述材料在微生物或細胞培養中的應用。

本發明的目的之四在于提供一種醫療產品，包括上述材料。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

第一方面，提供了一種材料的表面改性方法，包括以下步驟：

在材料表面通過膠體顆粒自組裝的方法形成涂層；

其中，膠體顆粒包括無機膠體顆粒和有機高分子膠體顆粒，全部或部分所述無機膠體顆粒經過化學修飾，化學修飾包括化學官能團修飾和/或生物活性分子修飾；所述無機膠體顆粒的粒徑為1-10μm，所述有機高分子膠體顆粒的粒徑為0.05-0.75μm；

優選地，自組裝采用蒸發誘導法。