一种聚合物膜材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚合物膜材料及其制备方法，包括：疏水性聚合物层和亲水性聚合物层；所述亲水性聚合物层上设置有亲水性粘附区，所述亲水性粘附区内设置有功能物质，所述功能物质上固定有粘连蛋白；所述亲水性聚合物层上设置有通孔，所述通孔与所述疏水性聚合物层形成疏水性粘附区；所述功能物质为功能单体和/或功能单体的聚合物。本发明专利技术采用表面接枝和利用光掩膜板可控辐照相结合的方法，在聚合物膜表面形成疏水性粘附区和亲水性粘附区，并在亲水性粘附区键接红细胞粘附蛋白，得到用于从血液中分离单个红细胞和单个血小板的聚合物膜材料。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，包括：疏水性聚合物层和亲水性聚合物层；所述亲水性聚合物层上设置有亲水性粘附区，所述亲水性粘附区内设置有功能物质，所述功能物质上固定有粘连蛋白；所述亲水性聚合物层上设置有通孔，所述通孔与所述疏水性聚合物层形成疏水性粘附区；所述功能物质为功能单体和/或功能单体的聚合物。本专利技术采用表面接枝和利用光掩膜板可控辐照相结合的方法，在聚合物膜表面形成疏水性粘附区和亲水性粘附区，并在亲水性粘附区键接红细胞粘附蛋白，得到用于从血液中分离单个红细胞和单个血小板的聚合物膜材料。【专利说明】
本专利技术属于膜材料
，具体涉及。
技术介绍
在上世纪20年代，由于石油工业的发展促进了三大合成材料品种的不断增多，聚合物膜材料的应用范围也在逐渐扩大，对聚合物膜材料的研究也逐渐成为业内的研发方向之一。在30年代研究人员已经将纤维膜应用于超滤分离，40年代出现了离子交换膜和点渗析分离法，50年代出现了反渗透法膜分离技术，60年代加拿大和美国的学者又成功制造出了高效能膜和超过滤膜。近年来，随着科学技术的发展以及各行业日益严格的要求，聚合物膜材料技术的汇总及应用范围在不断扩大，其中用量最大的是选择性分离功能膜，如离子交换膜、微孔过滤膜、超过滤膜、液膜、液晶膜等。目前已应用的领域有核燃料及金属提炼、气体分离、海水淡化、超纯水制备、污废处理、人工脏器、医药、食品农药、化工等各个方面。在医药应用领域中，聚合物膜材料在微量检测技术中可实现对微量样品高精度检测，在元素分析、生物领域和血液检测中具有广泛的应用。血液检测常需要将血液成分以及血细胞分离，再检验每种细胞的功能和状态。红细胞和血小板是血液细胞重要的组成部分。将红细胞和血小板从全血中直接分离并粘附在基体表面，能够提高检测的准确率和效率。现有技术中主要采用表面图案化和胶束技术(Advanced functional Materials,2010，20，2396)，将全血中的血小板直接分离并粘附在基体上，聚合物膜材料表面图案化是细胞图案化技术的重要方法之一，其基本原理是:设计聚合物膜材料表面结构，使膜表面的某些区域抗细胞粘附，其他区域诱发细胞粘附。目前调控聚合物膜材料表面图案化的主要手段是具有较高精确度的紫外光刻技术。其是在膜材料表面接枝可聚合单体，形成抗细胞粘附层，然后在抗细胞粘附层表面放置光掩模板，再利用紫外光辐照，将曝露部分的抗细胞粘附层刻蚀掉，随后将某些特定蛋白质通过抗体物理吸附或化学键合到刻蚀区域，形成利于细胞粘附的区域，这样细胞能够选择性粘附在光掩模板的曝光部分。该方法将特定蛋白质与膜材料表面的刻蚀区域结合，提高了细胞粘附的效率。但从全血中同时分离红细胞和血小板还没有合适的材料和方法，而且在现有的分离过程中还经常会造成血细胞的破坏和激活，影响检测结果。因此，找到一种合适的方法制备聚合物膜材料，将血液分离和检测在同一基底上完成，将是血液微量检测技术的重要进止/J/ O
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种聚合物膜材料的制备方法，本专利技术提供的制备方法制备的聚合物膜材料，能够实现从全血中粘附和分离单个红细胞和血小板的功能。本专利技术提供了一种聚合物膜材料，其特征在于，包括:疏水性聚合物层；复合在所述疏水性聚合物层上的亲水性聚合物层，所述亲水性聚合物层上设置有亲水性粘附区，所述亲水性粘附区内设置有功能物质，所述功能物质上固定有粘连蛋白；所述亲水性聚合物层上设置有通孔；所述功能物质为功能单体和/或功能单体的聚合物。优选的，所述通孔的个数为一个或多个，每个通孔的面积为7?16μπι2，所述亲水性粘附区的个数为一个或多个，每个亲水性粘附区的面积为28?100 μ m2。本专利技术还提供了一种聚合物膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:A)在光引发剂的作用下，将亲水性物质在疏水性聚合物薄膜表面进行接枝反应，形成聚合物膜，所述聚合物膜包括疏水性聚合物层和复合在所述疏水性聚合物层上的亲水性聚合物层；B)在光掩膜板的作用下，将所述聚合物膜的亲水性聚合物层上光刻形成通孔，在聚合物膜的亲水性聚合物层上光刻形成亲水性粘附区；C)在紫外光辐照下，将功能单体加入所述亲水性粘附区中，形成功能物质，然后再将粘连蛋白固定在上述功能物质上，得到聚合物膜材料；所述亲水性物质为亲水性聚合单体和/或亲水性聚合物；所述功能物质为功能单体和/或功能单体的聚合物。优选的，所述步骤A)具体为:Al)将聚合物薄膜置于光引发剂中吸附光引发剂；A2)将亲水性物质在上述吸附了光引发剂的疏水性聚合物薄膜表面进行接枝反应，形成聚合物膜。优选的，所述光掩模板为上下两层，所述上下层光掩模板在同一位置设置有透光小孔，所述下层光掩模板还设置有透光大孔。优选的，所述步骤B)具体为:BI)将上下层光掩模板置于步骤A)得到的聚合物膜表面，在紫外光辐照下，透光小孔下的聚合物膜表面的亲水性聚合层被完全刻蚀形成通孔；B2)去掉上层光掩模板，在紫外光辐照下，下层光掩模板的透光大孔下的聚合物膜表面的亲水性聚合物层被部分刻蚀，在所述聚合物膜的亲水性聚合物层上形成亲水性粘附区。优选的，所述亲水性聚合单体为丙烯酸酯类单体、磷酸胆碱类单体、磺酸甜菜碱类单体或N-乙烯基吡咯烷酮单体；所述亲水性聚合物为聚乙二醇及其衍生物、磷酸胆碱类聚合物、甜菜碱类聚合物、聚乙烯基吡咯烷酮或聚乙烯醇。优选的，所述功能单体为含有醛基、环氧基或羧基的烯类单体。优选的，所述光引发剂为苯偶姻及其衍生物、苯偶酰类化合物、烷基苯酮类化合物、酰基磷氧化物、二苯甲酮类化合物或硫杂蒽酮类化合物。优选的，所述疏水性聚合物薄膜是由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、三元乙丙橡胶、乙丙橡胶、聚苯乙烯、丁二烯和苯二烯共聚物、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚己内酰胺、聚已二酰已二胺、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚乳酸、聚乙烯醋酸乙烯酯、聚苯并咪唑、聚乙烯咔唑、聚(丙烯酸-芘甲醇)、聚乙烯基苯酚、聚丙烯酰胺、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯、聚(2-羟乙基甲基丙烯酸甲酯)、聚偏氟乙烯、聚醚酰亚胺、聚二茂铁基二甲基硅、聚乙烯基吡咯烷酮、胶原、蚕丝、壳聚糖、胶原蛋白、阿拉伯树脂、琼脂和褐藻胶中的一种或多种制成。优选的，所述得到疏水性粘附区的紫外光辐照时间为10?30min ;所述形成亲水性粘附区的紫外光辐照时间为30?60s。本专利技术在光引发剂的作用下，将亲水性物质在疏水性聚合物薄膜表面进行接枝反应，形成聚合物膜，所述聚合物膜包括疏水性聚合物层和复合在所述疏水性聚合物层上的亲水性聚合物层，然后在光掩膜板的作用下，将所述聚合物膜的亲水性聚合物层上光刻形成通孔，即疏水性粘附区，在聚合物膜的亲水性聚合物层上光刻形成亲水性粘附区，最后在紫外光辐照下，将功能单体加入所述亲水性粘附区中，形成功能物质，然后再将粘连蛋白固定在上述功能物质上，得到聚合物膜材料。本专利技术提供的聚合物膜材料，包括疏水性聚合物层和复合在所述疏水性聚合物层上的亲水性聚合物层，所述亲水性聚合物层上设置有亲水性粘附区，所述亲水性粘附区内设置有功能物质，所述功能物质上固定有粘连蛋白本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物膜材料，其特征在于，包括：疏水性聚合物层；复合在所述疏水性聚合物层上的亲水性聚合物层，所述亲水性聚合物层上设置有亲水性粘附区，所述亲水性粘附区内设置有功能物质，所述功能物质上固定有粘连蛋白；所述亲水性聚合物层上设置有通孔；所述功能物质为功能单体和/或功能单体的聚合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石强，殷敬华，侯建文，叶玮，杨华伟，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：