[发明专利]一种超双疏不锈钢丝网及其制备工艺和应用

说明书

本发明公开了一种超双疏不锈钢丝网及其制备工艺和应用，属于生物医用材料领域。包括：以不锈钢丝网作为工作电极，电沉积得到多孔纳米结构的PEDOT薄膜，化学气相沉积四乙氧基硅烷得到多孔SiO₂涂层，再化学气相沉积烟灰和四乙氧基硅烷，得到多孔SiO₂气凝胶层，氟化后得到超双疏SiO₂气凝胶涂层。得到的接触角CA≥150°，滚动角SA≤10°的超双疏不锈钢丝网，可同时抗油污粘附和抗生物粘附，且热稳定性、超双疏性、机械稳定性和抗酸/碱性等综合性能好，可用于生物抗菌材料或抗肿瘤药物筛选方面。

技术领域

本发明涉及一种抗油污粘附、抗生物粘附的超双疏不锈钢丝网及其制备工艺和应用，属于生物医用材料领域。

背景技术

在体外构建真实的肿瘤模型，研究肿瘤多细胞球体复杂的氧、营养物质以及药物的空间分布特征，为控制肿瘤发育、研发抗癌药物等重要生物医学领域发挥着重要的作用。迄今为止，人们已经发展各种各样的多细胞球体培育方法，如水凝胶静态培养、离心培养以及悬滴培养等，这些培养方法获得了大量的、尺寸可控的多细胞球，但在获得大尺寸的多细胞球体以及同步在线观察研究等方面仍然面临如下技术问题：(1)水凝胶培育多细胞球的方法难以可控多细胞球的形状与尺寸，而且细胞球尺寸较小；而悬浮培育方法细胞球生长会承受剪切应力的响应，不利于多细胞球生长控制；(2)悬滴培育方法应用较为普遍，在倒置的基质表面粘附培养液，依靠水滴的球形曲率辅助细胞聚集、生长，获得细胞球。这种方法可大批量生产，但操作难度大，不利于获得大尺寸多细胞球，也不利于跟踪观察。

超双疏表面同时具有超疏水和超疏油特性，对低表面能油类、表面活性剂等化学组分以及生物大分子具有低粘附特性，在培育多细胞球体方面具有潜在发展优势。对比超疏水表面的抗水滴粘附、抗细胞粘附特性，超双疏表面对细胞培养液显示出更强的持久性和稳定性，可用于长时间、苛刻环境的细胞球培育。由于超双疏表面的极低粘附特性，包含细胞的培养液滴在超双疏表面上可以长时间保持自由滚动的球形，从而可实现细胞球的正向培育以及原位观察研究。然而，制备超双疏表面需要具有凹角曲率的多层级结构和低表面能化学组分有机结合才能实现。目前，人们设计的凹角曲率多层级结构工艺复杂，难以控制纳米级的多层级形态，而且制备的超双疏表面机械稳定性差、可复制性差、成本高，无法满足环境条件下的应用需求。

发明内容

为解决现有技术制备的超双疏表面机械稳定性差、多层级结构设计工艺复杂、成本高、无法满足大尺寸多细胞球正向培育的要求，本发明的第一目的是，提供一种超双疏不锈钢丝网的制备工艺，为生物医学和抗肿瘤药物筛选领域提供新材料和新方法。

本发明的第二目的是，提供一种抗油污粘附、抗生物粘附的超双疏不锈钢丝网，通过上述制备工艺得到。

本发明的第三目的是，提供上述超双疏不锈钢丝网在生物抗菌材料或抗肿瘤药物筛选中的应用。

为实现上述第一目的，本发明采用的技术方案如下：

一种超双疏不锈钢丝网的制备工艺，包括以下步骤：

(1)制备电沉积PEDOT模板：以不锈钢丝网作为工作电极，用恒电位法或循环伏安法将聚噻吩衍生物(PEDOT)电沉积到上述不锈钢丝网表面，得到多孔纳米结构的PEDOT薄膜，作为下一步化学气相沉积的第一级模板；

(2)在第一级模板上化学气相沉积SiO₂涂层：将步骤(1)中所述电沉积PEDOT模板放置在封闭式干燥器中，并在室温下化学气相沉积(CVD)四乙氧基硅烷(TEOS)48h，得到有机-无机杂化薄膜，将其在500℃空气中煅烧2h去除PEDOT模板，得到附着于所述不锈钢丝网的多孔SiO₂涂层；