[发明专利]具有抗蛋白质非特异性吸附的氟修饰硅橡胶及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了具有抗蛋白质非特异性吸附的氟修饰硅橡胶及其制备方法与应用。所述方法为：(1)将硅橡胶浸入水中，温育，得到处理后的硅橡胶；(2)按体积百分数计，将1～10％含氟硅烷、78～81％甲醇和12～18％乙酸水溶液混合均匀，加入步骤(1)处理后的硅橡胶，反应，洗涤，干燥，得到具有抗蛋白质非特异性吸附的氟修饰硅橡胶。本发明将具有疏水性质的含氟硅烷修饰硅橡胶，以构建一种具有抗蛋白质黏附和成纤维细胞黏附的硅橡胶表面，并通过细胞实验验证该材料的性质，从而实现增强硅橡胶表面的抗蛋白质黏附和成纤维细胞作用。该材料具有较好的抗蛋白质黏附性和生物相容性，是一种能用于植入人体设备领域的改性材料。

技术领域

本发明属于生物医学材料的表面改性领域，具体涉及具有抗蛋白质非特异性吸附的氟修饰硅橡胶及其制备方法与应用。

背景技术

将合成生物材料暴露于生物介质中常常会引起一系列复杂的连锁反应。这些界面相关的现象往往导致一些严重的临床并发症，如植入相关感染或血栓形成的血液接触人工表面。人们普遍认为，这一生物学序列的第一步是蛋白质与外表面的相互作用。因此，抑制蛋白质对表面的吸附是多种生物医学设备在一定时间内提高生物相容性的关键要求。显然，生物材料研究的重点是设计新的材料，可以抵抗蛋白质的非特异性吸附。由蛋白质与固体表面的相互作用[Protein Interactions with Polymer Coatings and Biomaterials]而引起的非特异性吸附会显著影响生物医学装置或植入物的性能。在生物医用材料领域，植入材料表面的蛋白质非特异性吸附会诱导凝血现象的发生；生物传感器的蛋白质非特异性吸附会导致检测出现偏差；生化分离膜上的蛋白质吸附会造成堵塞失效等。蛋白质吸附是一种非特异性的反应。溶剂表面的相互作用与水与吸附剂表面的粘附有关，或由于蛋白质与表面的一种或多种相互作用，包括范德华相互作用、静电相互作用、氢键和疏水相互作用而引起的。如何消除或减少蛋白质在固体表面上的非特异性吸附依旧是在生物医用材料及其他相关研究领域中的一项巨大挑战。

生物材料和医疗设备在植入活体组织或与人体血液接触时诱导组织反应。在几秒钟内，非特异性蛋白吸附在种植体表面，并可迅速引发一系列生物反应，可能包括异物反应。这种生物反应可能导致纤维性无血管包膜的产生，这种包膜将设备与其靶组织隔离，阻碍膜和生物传感器的有效性，表面润湿性(通常称为疏水性/亲水性)是影响植入材料生物反应的最重要参数之一。润湿性影响蛋白质吸附、血小板粘附/活化、凝血和细胞以及细菌粘附。

硅橡胶的优点是耐高热、耐老化，可高压蒸气消毒、抗腐蚀、与人体组织及血液相容、有一定的抗凝作用。可见它是医用硅胶电极的理想材料,但是单纯的硅橡胶管本身无抗菌和抗凝血作用，容易反复发生感染。改性后的硅橡胶电极可降低植入力，减少植入创伤，降低炎症。长期植入的硅胶电极会引起蛋白质黏附和细胞黏附，导致电极的导电性被隔绝，失去有效性。

因此，如何实现通过简单的合成具有抗蛋白质非特异吸附的材料应用于植入医疗设备，提高生物相容性，便成为当前植入式医疗设备领域亟待解决的重要课题。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供具有抗蛋白质非特异性吸附的氟修饰硅橡胶的制备方法。

本发明另一目的在于提供上述方法制得的具有抗蛋白质非特异性吸附的氟修饰硅橡胶。

本发明的再一目的在于提供上述具有抗蛋白质非特异性吸附的氟修饰硅橡胶的应用。

本发明以硅橡胶为原料，采用偶气相沉积的方法，在硅橡胶表面修饰了具有含氟结构单元的共聚物，制备了具有良好的抗蛋白质黏附性能的硅橡胶。所述的共聚物具有疏水性的含有CF₃的结构单元，可提供良好的抗蛋白质黏附和细胞黏附以及长时间稳定的性能。

本发明目的通过以下技术方案实现：

具有抗蛋白质非特异性吸附的氟修饰硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：