[发明专利]具有细胞黏附反差特性的单层平行纤维图案及其制备方法

权利要求书

1.具有细胞黏附反差特性的单层平行纤维图案，其特征在于：包括基底和固定在基底上的单层平行排列的纤维，所述单层平行排列的纤维的两端通过粘合剂固定在所述基底；

所述基底的表面经过抗细胞黏附接枝试剂接枝修饰，所述抗细胞黏附接枝试剂的一端带有硅烷氧基或巯基，另一端带有寡聚乙二醇链段；

所述单层平行排列的纤维材质为具有生物相容性的材料；

所述粘合剂为聚二甲基硅氧烷或聚甲基丙烯酸酐化明胶。

2.根据权利要求1所述的具有细胞黏附反差特性的单层平行纤维图案，其特征在于，所述基底的材料为玻璃片，所述抗细胞黏附接枝试剂为n≥6。

3.根据权利要求1所述的具有细胞黏附反差特性的单层平行纤维图案，其特征在于，所述基底的材料为喷金处理的玻璃片、喷金处理的金属片或喷金处理的塑料片，所述抗细胞黏附接枝试剂为n≥6。

4.根据权利要求1所述的具有细胞黏附反差特性的单层平行纤维图案，其特征在于，所述单层平行排列的纤维材质为聚己内酯、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、胶原蛋白、壳聚糖、透明质酸、海藻酸钠、明胶或丝素蛋白。

5.根据权利要求4所述的具有细胞黏附反差特性的单层平行纤维图案，其特征在于，纤维直径为100nm～200μm，相邻两根纤维之间的间距为0～200μm。

6.制备如权利要求1～5任一项所述的具有细胞黏附反差特性的单层平行纤维图案的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)采用所述抗细胞黏附接枝试剂接枝修饰基底后，通过静电纺丝、干法纺丝、湿法纺丝或3D打印的方法在基底表面制备单层平行排列的纤维；

静电纺丝时，基底置于两块接地的平行金属极板之间的中心位置，两块金属极板的间距为10～50mm；纺丝接收时间为2～15s；

干法纺丝或湿法纺丝时，基底固定于收集辊上，在出丝口与收集辊之间放置一台丝杆滑台，丝杆滑台上固定有一个导丝钩，控制丝杆的运动方向与收集辊轴向平行；

3D打印时，利用程序设定打印头在一个平面内的打印路径，平面内的打印路径呈平行排布特征；

(2)将粘合剂涂覆于步骤(1)制得的单层平行排列的纤维两端与基底结合的部位，通过加热固化或光照固化的方式使粘合剂交联固化，从而将单层平行排列的纤维与基底固定，得到所述具有细胞黏附反差特性的单层平行纤维图案。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基底的材料为玻璃片时，采用抗细胞黏附接枝试剂接枝修饰基底依次包括基底清洗、等离子体处理、接枝修饰处理和后处理的工序；

所述基底清洗是指将基底用拭镜纸擦拭干净后放入食人鱼洗液中清洗15～60min，随后用超纯水超声清洗；

所述等离子体处理采用的气源为高纯氧气，处理真空度为10～30Pa，处理功率为50～500W，处理时间为10～60min；

所述接枝修饰处理是指将等离子体处理完毕后的基底放入密闭反应容器中的接枝试剂溶液中，以甲苯作为溶剂，三乙胺作为催化剂，在40～80℃的氮气保护氛围下反应1～2天，其中，接枝试剂溶液的浓度为3～10mM，催化剂的浓度为0.5～3wt％；

所述后处理是指将接枝修饰后的基底用甲苯和无水乙醇依次超声清洁5min以上，随后用超纯水超声清洗。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基底的材料为喷金处理的玻璃片、喷金处理的金属片或喷金处理的塑料片时，采用抗细胞黏附接枝试剂接枝修饰基底依次包括基底清洗、接枝修饰处理和后处理的工序；

所述基底清洗是指将基底放入无水乙醇中浸泡10～30min；

所述接枝修饰处理是指将清洗后的基底材料放入密闭反应容器中的接枝试剂溶液中，以乙醇作为溶剂，在20～50℃的氮气保护氛围下反应1～2天，其中，接枝试剂溶液的浓度为1～6mM；

所述后处理将接枝修饰后的基底用无水乙醇超声清洁5min以上，随后用超纯水超声清洗。