一种制备多层载肝素还原氧化石墨烯涂层的方法技术

本发明专利技术提供了一种制备多层载肝素还原氧化石墨烯涂层的方法，包括以下步骤：S1、在生物材料表面制备多聚赖氨酸涂层；S2、制备载肝素的还原氧化石墨烯溶液；S3、制备单层载肝素的还原氧化石墨烯涂层；S4、将步骤S3制备得到的生物材料交替浸没到多聚赖氨酸溶液及载肝素还原氧化石墨烯溶液中，分别依次吸附，得到多层载肝素的还原氧化石墨烯涂层。本发明专利技术的有益效果是：实现材料表面抗凝血性能的显著提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制备氧化石墨烯涂层的方法，尤其涉及。
技术介绍
生物材料及植入性医疗器械在提高人体健康和预防疾病等方面具有重要应用，然而，对血液接触材料以及血管内植入医疗器械来说，材料与血液之间的相互作用引发的凝血反应可能会引发血栓形成等一系列的副反应及临床并发症，最终导致植入失败，因此，材料的表面性能对植入成败往往具有决定性的作用，表面改性是提高材料血液相容性的关键技术。肝素是一种具有优异抗凝血性能的葡萄糖胺，在体内外均具有优异的抗凝血效果，已经广泛应用于血液接触材料的表面改性，材料表面肝素化也是抗凝血生物材料以及与血液接触医疗器械表面改性的研究重点和热点。现有的材料表面肝素化方法主要有共价固定法和离子结合法。共价固定法是采用各种手段(如，等离子体处理、表面自组装、臭氧化等)在材料表面引入可反应基团，利用基团与肝素中羧基或者羟基的反应将肝素引入到材料表面，但是由于化学反应容易破坏肝素的抗凝生物活性。离子结合法也称为静电吸附法，是利用各种手段对材料进行表面处理引入正电荷，从而可以吸附带负电荷的肝素，然而这种方法表面肝素结合较弱，肝素量也较少，抗凝效果尤其是长期抗凝效果不佳。氧化石墨烯是一种具有巨大比面积的纳米材料，在生物材料与医疗器械方面具有十分重要的潜在应用，具有较好的生物相容性。其巨大的比表面积作为药物载体材料具有载药量大、药物活性高等特点，同时，由于其特殊的表面结构，可以与特定结构分子发生31-31相互作用、疏水性相互作用等，另外，由于氧化石墨烯通常带有负电荷，还可以与带有正电荷的材料或分子发生静电相互作用。肝素的线性链结构中的五元环结构可以与石墨烯表面发生疏水性相互作用，从而使石墨烯表面携带肝素，并且由于肝素带有负电荷，形成的载肝素的石墨烯呈现出负电性，可以与正电荷的材料表面发生层层自组装作用，因此可以使材料表面肝素携带量显著增加，提高材料或器械的抗凝血效果尤其是长期抗凝血效果。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供了，通过该方法构建多层载肝素的还原氧化石墨烯涂层，显著提高材料的抗凝血效果，尤其是长期抗凝血效果。本专利技术提供了，包括以下步骤:S1、在生物材料表面制备多聚赖氨酸涂层，将生物材料首先浸没在多巴胺盐酸盐溶液中反应，重复多次得到聚多巴胺涂层，然后将制备得到的生物材料浸没到多聚赖氨酸溶液中反应，得到多聚赖氨酸涂层；S2、制备载肝素的还原氧化石墨烯溶液，配置氧化石墨烯溶液，加入还原剂充分反应，离心干燥后分散成还原氧化石墨烯溶液，并与等体积的肝素钠溶液充分混合反应，离心干燥后重新分散成载肝素还原氧化石墨烯溶液；S3、制备单层载肝素的还原氧化石墨烯涂层，将步骤S1制备得到的生物材料浸没到步骤S2中的载肝素还原氧化石墨烯溶液中充分吸附，干燥后得到单层载肝素的还原氧化石墨烯涂层；S4、将步骤S3制备得到的生物材料交替浸没到多聚赖氨酸溶液及载肝素还原氧化石墨烯溶液中，分别依次吸附，得到多层载肝素的还原氧化石墨烯涂层。作为本专利技术的进一步改进，在步骤S1中，将生物材料首先浸没在l_5mg/ml的多巴胺盐酸盐溶液中反应6-24小时，重复三次得到聚多巴胺涂层，然后将制备得到的生物材料浸没到5-10mg/ml的多聚赖氨酸溶液中反应4_24小时，得到多聚赖氨酸涂层。作为本专利技术的进一步改进，在步骤S2中，配置0.l-2mg/ml的氧化石墨稀溶液，加入还原剂充分反应2-12小时，离心干燥后分散成0.l-2mg/ml还原氧化石墨烯溶液，并与等体积的浓度为l-10mg/ml的肝素钠溶液充分混合反应2_8小时，离心干燥后重新分散成l-5mg/ml的载肝素还原氧化石墨稀溶液。作为本专利技术的进一步改进，步骤S2中的还原氧化石墨烯的还原剂为硼氢化钠或餅。作为本专利技术的进一步改进，所述还原剂的加入量为氧化石墨烯质量的10-50%。作为本专利技术的进一步改进，步骤S2中的还原反应的温度为60_120°C。作为本专利技术的进一步改进，在步骤S3中，将步骤S1制备得到的生物材料浸没到步骤S2中的载肝素还原氧化石墨烯溶液中充分吸附0.5-2小时，干燥后得到单层载肝素的还原氧化石墨烯涂层。 作为本专利技术的进一步改进，在步骤S4中，将步骤S3制备得到的生物材料交替浸没到多聚赖氨酸溶液及载肝素还原氧化石墨烯溶液中，分别依次吸附0.5-2小时，得到多层载肝素的还原氧化石墨烯涂层。作为本专利技术的进一步改进，所述生物材料是金属材料、非金属材料或者高分子材料中的任意一种。作为本专利技术的进一步改进，步骤S1中的多巴胺盐酸盐溶液的pH值为8-8.5。本专利技术的有益效果是:通过上述方案，步骤S1中的多巴胺分子中的儿茶酚基团可以与任意材料基底形成配位键结合，并进一步通过自聚反应在材料表面形成牢固的多巴胺涂层，该涂层具有二次反应性，可以与多聚赖氨酸溶液中的氨基发生西弗碱反应从而形成带正电荷的多聚赖氨酸涂层；通过步骤S2的技术方法形成带负电荷的载肝素石墨烯分散液，从而通过静电吸附固定在多聚赖氨酸涂层表面；通过步骤S3的交替吸附，可以在生物材料表面层层自组装得到多层结构的载肝素石墨烯涂层，从而实现材料表面抗凝血性能的显著提升。【附图说明】图1是本专利技术一种制备单层载肝素还原氧化石墨烯涂层的方法的流程示意图，将图1所示步骤制备得到的单层载肝素还原氧化石墨烯涂层交替浸没到多聚赖氨酸溶液和载肝素的还原氧化石墨烯溶液中，即可获得本专利技术所要制备的多层载肝素还原氧化石墨涂层。图2为生物材料(a)(本例为医用钛合金)及氧化石墨烯涂层(b)以及载肝素的还原氧化石墨烯(c)表面的血小板粘附情况的对照示意图。图3是典型的生物材料表面载肝素石墨烯涂层的拉曼光谱图。【具体实施方式】下面结合【附图说明】及【具体实施方式】对本专利技术进一步说明。如图1所示，本专利技术公开了一种在生物材料表面制备多层载肝素还原氧化石墨烯涂层的方法，首先在生物材料表面制备多聚赖氨酸(PLL)涂层，然后吸附载肝素的还原氧化石墨烯(He-rGO)，进而交替吸附PLL和He-rGO，得到具有多层结构的载肝素还原氧化石墨烯涂层。采用本专利技术的方法对生物材料或医疗器械进行表面处理，可以赋予材料优异的抗凝血性能，在血液接触材料或者血管内植入性医疗器械方面获得应用。实施实例1:依以下步骤对材料表面进行处理(1)在生物材料表面制备PLL涂层，将清洗干燥后的样品首先浸没在lmg/ml的多巴胺盐酸盐溶液中，用NaOH调节pH值到8-8.5，常温下反应24小时后用蒸馏水充分清洗后干燥，重复这一步骤三次，得到聚多巴胺涂层，然后将制备的材料浸没到5mg/ml的多聚赖氨酸溶液中反应4小时，样品取出后用蒸馏水充分清洗干燥后得到PLL涂层。(2)制备载肝素的还原氧化石墨烯溶液，首先配置0.lmg/ml的氧化石墨烯溶液，取20ml氧化石墨烯溶液加入0.2mg 一水合肼，80°C充分搅拌反应2小时，离心干燥得到还原氧化石墨稀，重新超声分散成0.lmg/ml的溶液，加入等体积的浓度为lmg/ml的肝素钠溶液充分混合2小时，离心后重新分散成载肝素还原氧化石墨烯溶液(He-rGO)。(3)将具有PLL涂层的材料浸没lmg/ml的He_rG0溶液中吸附30分钟，蒸馏水清洗后干燥，得到单层载肝素的还原氧化石墨烯涂层(PLL/He-rGO)。(4)将具有PLL本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备多层载肝素还原氧化石墨烯涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在生物材料表面制备多聚赖氨酸涂层，将生物材料首先浸没在多巴胺盐酸盐溶液中反应，重复多次得到聚多巴胺涂层，然后将制备得到的生物材料浸没到多聚赖氨酸溶液中反应，得到多聚赖氨酸涂层；S2、制备载肝素的还原氧化石墨烯溶液，配置氧化石墨烯溶液，加入还原剂充分反应，离心干燥后分散成还原氧化石墨烯溶液，并与等体积的肝素钠溶液充分混合反应，离心干燥后重新分散成载肝素还原氧化石墨烯溶液；S3、制备单层载肝素的还原氧化石墨烯涂层，将步骤S1制备得到的生物材料浸没到步骤S2中的载肝素还原氧化石墨烯溶液中充分吸附，干燥后得到单层载肝素的还原氧化石墨烯涂层；S4、将步骤S3制备得到的生物材料交替浸没到多聚赖氨酸溶液及载肝素还原氧化石墨烯溶液中，分别依次吸附，得到多层载肝素的还原氧化石墨烯涂层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘长江，刘恒全，刘涛，张文凯，
申请(专利权)人：深圳迈德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44