[发明专利]具有可见光响应的量子点/二氧化钛复合纳米点阵列及其制备方法有效
申请号: | 201410769605.7 | 申请日: | 2014-12-15 |
公开(公告)号: | CN104449698A | 公开(公告)日: | 2015-03-25 |
发明(设计)人: | 程逵;王小召;翁文剑 | 申请(专利权)人: | 浙江大学 |
主分类号: | C09K11/65 | 分类号: | C09K11/65;C09K11/56;C09K11/88;B82Y30/00;B82Y20/00;B82Y40/00 |
代理公司: | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人: | 韩介梅 |
地址: | 310027 浙*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 具有 可见光 响应 量子 氧化 复合 纳米 阵列 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明属于生物医用薄膜领域,具体涉及可见光响应性能的量子点/二氧化钛复合纳米点阵列及其制备方法。
背景技术
近年来,由于现有组织工程方法的局限,细胞片层组织工程技术受到人们的广泛关注。传统的温敏系统通过改变温度获得细胞片层技术发展迅速,但缺陷是可能存在有毒化学物质的残留。改变表面的电荷及亲疏水性即可实现细胞脱附。因此,利用光改变某种材料表面的亲疏水性,是一种更优异的获得细胞片层的方法。二氧化钛无毒,具有优异的生物相容性和化学稳定性。锐钛矿型二氧化钛的禁带宽度为3.2 eV,紫外光可改变材料表面的亲疏水性。所以,用UV365 nm光照射二氧化钛纳米点薄膜可成功获得细胞片层(Yi Hong, Mengfei Yu, Wenjian Weng, et al. Light-induced cell detachment for cell sheet technology, Biomaterials , 34 (2013) 11-18)。但是,紫外光对细胞存在一定的毒性并可能造成基因突变,故这种方法也存在一定缺陷。因此,可见光脱附细胞受到关注。
量子点具有很强的光致发光,同时具有上转换和下转换的荧光特性,以及电子的给体和受体特性。在量子点/二氧化钛复合纳米点阵列系统中,量子点的上转换荧光特性和电子的给体/受体性能能够改善二氧化钛的可见光响应性,为其在可见光脱附细胞领域提供了可能。
在二氧化钛纳米点系统中掺杂了量子点,通过相分离将量子点包在纳米点中,形成对可见光响应的生物材料,通过改变量子点的种类、激发波长及制备工艺来调控复合纳米点阵列结构及对可见光的响应,研究细胞与材料或细胞与细胞之间的相互作用,对于细胞片层脱附、组织工程、细胞生物传感器等的发展都有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种可见光响应的量子点/二氧化钛复合纳米点阵列及其制备方法。
本发明的具有可见光响应的量子点/二氧化钛复合纳米点阵列在基底表面,复合纳米点阵列中的每个纳米点由二氧化钛包裹可见光响应量子点构成,复合纳米点的尺寸为50~200 nm,密度为0.31×1010~3.01×1010 cm-2。
上述的基底可以为石英玻璃、硅片、钽片或医用钛金属及其合金。
所述的可见光响应量子点是激发波长为360~500 nm 的C量子点、CdS量子点、CdSe/ZnS量子点或CdS/ZnS量子点。
本发明的具有可见光响应的量子点/二氧化钛复合纳米点阵列的制备方法,有以下两种方案:
方案1
具有可见光响应的量子点/二氧化钛复合纳米点阵列的制备方法,包括以下步骤:
1) 在5~10 mL乙醇中依次加入5~100 μL乙酰丙酮,1~100 μL去离子水,30~300 μL浓度为5 μg/mL的量子点溶液,100~1000 μL钛酸四丁酯,0.1~0.5 g聚乙烯吡咯烷酮,室温下搅拌,乙醇定容至10 mL,得前驱体溶胶;
2) 取10~20 μL前驱体溶胶以4000~10000 rpm的速度旋涂在基底表面,然后将该样品置于马弗炉中,在400~700℃保持0.5~10 h,取出,去离子水冲洗、干燥;或者将样品室温陈化2~24 h后,放入水热釜内胆中,加入水热釜内胆体积60~95%的去离子水,在100~300℃下保持1~20 h,取出,去离子水冲洗、干燥。
方案2
具有可见光响应的量子点/二氧化钛复合纳米点阵列的制备方法,包括以下步骤:
1) 在1~5 mL乙醇中加入100~1000 μL钛酸四丁酯及30~300 μL浓度为5 μg/mL的量子点溶液进行预混,得到预混液;
2) 在1~10 mL乙醇中依次加入5~100 μL乙酰丙酮,1~100 μL去离子水,步骤1)制得的预混液,0.1~0.5 g聚乙烯吡咯烷酮,室温下搅拌,乙醇定容至10 mL,得前驱体溶胶;
3) 取10~20 μL前驱体溶胶以4000~10000 rpm的速度旋涂在基底表面,然后将该样品置于马弗炉中, 400~700℃保持0.5~10 h,取出,去离子水冲洗、干燥;或者将样品室温陈化2~24 h后,放入水热釜内胆中,加入水热釜内胆体积60~95%的去离子水,在100~300℃下保持1~20 h,取出,去离子水冲洗、干燥。
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