[发明专利]一种生物功能化的碳/碳复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种生物功能化的碳/碳复合材料，其特征在于，以碳/碳复合材料为基体，在基体表面接枝有抑菌功能化基团和血管内皮生长因子；

所述的抑菌功能化基团选自羧甲基壳聚糖或透明质酸。

2.制备如权利要求1所述的生物功能化的碳/碳复合材料的方法，其特征在于，制备方法如下：

首先对碳/碳复合材料基体进行预处理；在预处理后的碳/碳复合材料基体表面，修饰单层的抑菌功能化基团；再在抑菌功能化基团修饰的碳/碳复合材料基体表面，通过接枝共聚技术将血管内皮生长因子固定于碳/碳复合材料基体表面，即得到生物功能化的碳/碳复合材料；

所述的抑菌功能化基团选自羧甲基壳聚糖或透明质酸。

3.如权利要求2所述的制备生物功能化的碳/碳复合材料的方法，其特征在于，

所述的碳/碳复合材料基体预处理包括碳/碳复合材料基体石墨化处理和等离子辉光表面处理两步；具体步骤如下：

1)碳/碳复合材料基体石墨化处理

将碳/碳复合材料基体加工成规格为的样品，经表面抛光后，将样品依次置于二氯甲烷、丙酮、无水乙醇和去离子水中分别超声波清洗10分钟，再在Ar保护气氛中进行2400℃×2h的退火处理，即得到石墨化处理后的碳/碳复合材料基体；

2)等离子辉光表面处理

采用射频等离子气相反应炉对步骤1)所得到的石墨化处理后的碳/碳复合材料基体表面进行“冲洗”，得到预处理的碳/碳复合材料基体。

4.如权利要求2或3所述的制备生物功能化的碳/碳复合材料的方法，其特征在于，

所述的修饰单层的抑菌功能化基团，具体步骤如下：

1)碳/碳复合材料基体表面羟基终端修饰

将预处理的碳/碳复合材料基体置于70％异丙醇中超声清洗30分钟之后，将碳/碳复合材料基体放入Piranha酸中浸泡15分钟，取出后用去离子水超声清洗并用氮气吹干，即得到碳/碳复合材料基体表面C-OH终端的修饰体；

所述的Piranha酸为体积比为7：3的浓硫酸/双氧水混合液；

2)修饰抑菌功能化基团

将抑菌功能化基团固定于步骤1)制备的碳/碳复合材料基体表面C-OH终端的修饰体的表面，即得到抑菌功能化基团修饰的碳/碳复合材料基体。

5.如权利要求2所述的制备生物功能化的碳/碳复合材料的方法，其特征在于，

所述的通过接枝共聚技术将血管内皮生长因子固定于碳/碳复合材料基体表面，具体步骤如下：

经抑菌基团修饰的碳/碳复合材料基体浸于含有质量分数为1-5％的1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳酰二亚胺盐酸盐和质量分数为0.5-1％的N-羟基丁二酰亚胺的磷酸盐缓冲液中，浸泡30min，以活化接枝点；再将样品置于含有兔血管内皮生长因子的磷酸盐缓冲液中室温浸泡1小时，最后进行磷酸盐缓冲液冲洗和空气自然干燥，即得到生物功能化的碳/碳复合材料。

6.如权利要求4所述的制备生物功能化的碳/碳复合材料的方法，其特征在于，所述的修饰抑菌功能化基团的具体步骤如下：

将碳/碳复合材料基体表面C-OH终端的修饰体，完全浸泡于5mg/ml的透明质酸水溶液中，于室温下，浸泡24小时，经去离子水清洗和氮气吹干后获得碳/碳复合材料-透明质酸样品。

7.如权利要求4所述的制备生物功能化的碳/碳复合材料的方法，其特征在于，所述的修饰抑菌功能化基团的具体步骤如下：

将碳/碳复合材料基体表面C-OH终端的修饰体，置于浓度1mg/ml的多巴胺溶液中室温浸泡24小时，经去超声清洗、真空干燥后；再将产物置于羧甲基壳聚糖浓度为5mg/ml，硫酸铵用量为0.5g/L的溶液中，于室温下浸泡24h，经去超声清洗、真空干燥后，即得到碳/碳复合材料-羧甲基壳聚糖样品，将材料置于4℃恒温冰箱中。