[发明专利]一种多层复合光敏人工皮肤传感器的制备方法

说明书

本发明公开的是一种多层复合光敏人工皮肤传感器的制备方法，将石墨烯经HI/HAC溶液处理后冷冻干燥，放入甲苯中处理，FGS水溶液滴加AgNO₃溶液，离心洗涤得到石墨烯‑银纳米复合材料，用表面活性剂滴入氧化石墨烯‑银纳米复合材料分散液配置成偶氮苯‑氧化石墨烯‑银纳米复合材料水溶液，对衬底硅基进行防粘处理，取废蚕丝脱胶，加热浓缩，再将丝素蛋白在硅片上成膜，然后将偶氮苯‑氧化石墨烯‑银纳米复合材料水溶液旋涂成膜、PDMS成膜，得到多层复合光敏人工皮肤传感器，本发明方法得到的人工皮肤具有良好的生物相容性功能，在一定外力和光照的作用下会发生电阻的改变，且具有良好的物理机械性能和光响应性能。

技术领域

本发明涉及一种传感器的制备方法，更具体一点说，涉及一种多层复合光敏人工皮肤传感器的制备方法。

背景技术

人工皮肤是一种用于治疗皮肤创伤的敷料，主要使用生物材料或者生物相容性好的合成材料制备而成。人工皮肤在医疗领域对烫伤、烧伤和皮肤破损缺失有良好的作用，在一些情况下甚至可以作为天然皮肤的替代物。目前研制成功并应用的人工皮肤主要起到了一定保护皮下组织的覆盖作用，提供了促进创面表皮细胞生长的复合材料支架，或者具有一些能够促进皮肤生长的缓释药物因子，这类人工皮肤具有良好的生物相容性、物理机械性能和医用性能，但是其生产复杂、成本高而且不具有天然皮肤的触感感受和信号传递功能。

人工皮肤传感器是在原有人工皮肤的基础上增加了外界刺激感知功能和电信号传递功能的膜状复合材料，这类传感器具有对外界环境的变化和刺激有一定的感知功能，如温度传感器可以感知皮肤温度的变化、触觉传感器可以感知外力作用下皮肤的形变，但目前人工皮肤传感器存在的普遍问题是物理机械性能未达到使用要求。

发明内容

为了解决上述现有技术问题，本发明提供了具有环境污染小，制备方法简单，且制成的人工皮肤传感器具有光响应效果，与人体亲和，物理机械性能良好等技术特点的一种多层复合光敏人工皮肤传感器的制备方法。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种多层复合光敏人工皮肤传感器的制备方法，包括如下制备步骤：

步骤1)：将经过研磨粉碎后的石墨烯加入到HI/HAC溶液中进行分散，制备获得浓度为0.1-0.5g/ml的石墨烯HI/HAC溶液，对石墨烯HI/HAC溶液进行冷冻干燥；

步骤2)：将冷冻干燥后的样品放入到甲苯中超声1-4h，得到破碎的石墨烯海绵，将石墨烯海绵置于转速为3000-8000rmp的离心机中，用去离子水离心洗涤2-5次，每次洗涤2-5min；

步骤3)：将步骤2)中洗涤后的石墨烯海绵在去离子水中分散，制备获得浓度为0.1-1mol/L的分散液，在超声的条件下逐滴滴加浓度为0.1-1mol/L的AgNO₃溶液，反应1-3h，得到混合溶液A，向混合溶液A中加入浓度为0.1mol/L的NaOH溶液调节pH值至11-12，然后将混合溶液A置于温度为40-80℃油浴下反应20-50min；

步骤4)：将步骤3)中经油浴反应后的混合溶液A离心、取沉淀物，并用无水乙醇、去离子水分别离心洗涤，得到氧化石墨烯-银纳米复合材料，将氧化石墨烯-银纳米复合材料加入去离子水分散，获得浓度为0.5-2mM的氧化石墨烯-银纳米复合材料的分散液；

步骤5)：取0.05-1g阳离子偶氮苯表面活性剂缓慢滴入100ml步骤4)获得的氧化石墨烯-银纳米复合材料的分散液中，室温条件下超声1-3h，离心取下层液，加入去离子水离心洗涤，取下层沉淀，再加入100ml去离子水超声分散20min配置成偶氮苯-氧化石墨烯-银纳米复合材料水溶液；

步骤6)：对多层复合光敏人工皮肤所用的衬底硅基进行防粘处理，将单晶硅片放置于蒸发皿中，加入1ml以上的三甲基氯硅烷液体，在蒸发皿底部均匀涂满，封闭蒸发皿，并蒸发10min；