一种在不同光学元件基底上涂抹生物活性羟基磷灰石透明薄膜方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在不同光学元件基底上涂抹生物活性羟基磷灰石透明薄膜方法，属于羟基磷灰石涂膜合成的技术领域。
【背景技术】
[0002]轻基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)是人体骨骼的最主要组成部分。水热法合成的羟基磷灰石不但具有纳米级的晶型针状结构，同时又具有非常好的生物相容性，在医学支撑材料领域具有非常广阔的应用价值。人工合成的羟基磷灰石粉末样品具有特殊的表面性能、生物活性、生物降解性、骨传导性、非免疫原性等优点，植入人体后，在体液的作用下，钙和磷游离出材料表面，并与人体骨组织形成化学键合，参与新组织的形成，并且其在各种磷酸钙中是热力学最稳定的形态，故使其在生物医学领域有着广泛的应用前景，已成为国内外生物医用材料领域的主要课题之一。
[0003]如今科研领域用到的细胞培养的容器大多数在追求细胞后期生长观察的时候，忽略了细胞培养板对细胞生长的促进作用。很多人都在考虑通过在细胞生长表面涂抹一层羟基磷灰石来提高细胞的生长活性。羟基磷灰石的涂膜技术有很多种，如电镀喷涂技术，溶胶凝胶法涂膜和水热法涂膜等。其中以水热法为比较常用的涂膜手段，通过调节PH，反应浓度和水热温度来控制羟基磷灰石薄膜性能。特别是一些光学基底在涂膜过羟基磷灰石薄膜后，不仅能使细胞在基底表面快速生长，同时也有利于光学显微镜的观察。
[0004]现在医疗植入材料领域主要是以合金材料为主，但是这些材料的生物相容性很差，如果和羟基磷灰石结合在一起后，可获得生物相容性和机械性能都兼得的植入材料。专利CN 100356991C介绍了一种在医用材料上进行涂膜羟基磷灰石薄膜的方法，该专利介绍的方法是首先配好的羟基磷灰石悬浊液，然后通过提拉法，溶胶凝胶法和喷涂法等方法将羟基磷灰石均匀的涂抹到基底上。但是这个材料在实验初期没法用光学显微镜观察细胞的长势和状态等，在材料应用前期的检验阶段，产生了很大的不便利。
【发明内容】
[0005]本发明旨在介绍一种在不同光学基底上通过水热法涂膜羟基磷灰石薄膜的方法，这些涂膜后的基底材料可以用来观察细胞在羟基磷灰石表面生长分化的情况。
[0006]本发明提供的技术方案是:一种在不同光学元件基底上涂抹生物活性羟基磷灰石透明薄膜方法，其特征在于:包括步骤如下:
[0007]I)取适量可溶性的磷源于烧杯中，在磁力搅拌的作用下，使磷源完全溶解在去离子水中，制成磷源溶液；
[0008]2)取一定量的可溶性钙盐在磁力搅拌的作用下完全溶解于去离子水中，制成钙源溶液；
[0009]3)将磷源溶液加入钙源溶液中，并且调节混合反应过程中的pH在9?11左右，伴随磁力搅拌持续的搅拌，最终获得白色乳状液，即为羟基磷灰石悬浊液；
[0010]4)将光学基底进行前期处理，处理完后放于聚四氟乙烯内衬中，并向内衬中加入步骤3)所得的羟基磷灰石悬浊液；然后放入高压反应釜中，使高压反应釜置于烘箱中以180°C的温度反应12h?36h，反应完成后自然冷却至室温，收集涂膜样品。
[0011]其中，步骤I)中的可溶性磷源可以用磷酸二氢铵，或者磷酸氢铵钠。
[0012]其中，步骤2)中的可溶性钙盐为硝酸钙。
[0013]其中，步骤I)和步骤2)中的钙源和磷源的摩尔量之比为1.67:1。
[0014]其中，步骤3)中调剂pH值的试剂为氨水，氨水易挥发，易溶解，方便后期样品洗涤的工作。
[0015]其中，步骤4)中的光学基底的前期处理主要是通过柔和洗涤剂和纯水的反复冲洗。
[0016]其中，步骤4)中收集涂膜样品时先通过超声将表面涂膜上的不稳定附着物除去。
[0017]其中，步骤4)所得的涂膜样品在烘箱中以40°C?55°C进行烘干处理。
[0018]有益效果:
[0019]本发明的在不同光学基底上通过水热法涂膜羟基磷灰石薄膜的方法，这些涂膜后的基底材料可以用来观察细胞在羟基磷灰石表面生长分化的情况。
【附图说明】
[0020]图1:实施案例1，2，3在玻璃片上进行不同涂膜厚度的样品的透光率检测结果。
[0021]图2:实施案例4所得石英基底涂膜样品的透光率检测结果
[0022]图3:实施案例5所得氟化钙基底涂膜样品的透光率检测结果。
[0023]图4:实施案例I所得涂膜样品的表面红外图谱表征。
[0024]图5:实施案例I中所得涂膜样品的表面XRD图谱表征结果。
[0025]图6:实施案例I中得到玻璃片涂膜样品表面拉曼扫描表征结果。
[0026]图7:实施案例3中玻璃片基底涂膜样品的羟基磷灰石薄膜厚度。
[0027]图8:实施案例4中石英片基底涂膜样品的羟基磷灰石薄膜厚度。
[0028]图9:实施案例5中氟化钙基底涂膜样品的羟基磷灰石薄膜厚度。
[0029]图10:实施案例3中玻璃片基底涂膜样品的羟基磷灰石薄膜扫描电镜形貌观察结果O
[0030]图11:实施案例4中石英片基底涂膜样品的羟基磷灰石薄膜扫描电镜形貌观察结果O
[0031]图12:实施案例5中氟化钙基底涂膜样品的羟基磷灰石薄膜扫描电镜形貌观察结果O
[0032]图13:实施案例3中玻璃片基底涂膜样品上进行细胞培养并在白光下观察细胞形貌。
[0033]图14:实施案例4中石英片基底涂膜样品上进行细胞培养并在白光下观察细胞形貌。
[0034]图15:实施案例5中氟化钙片基底涂膜样品上进行细胞培养并在白光下观察细胞形貌。
[0035]图16:实施案例3中玻璃片基底涂膜样品上进行细胞培养并在荧光下观察细胞形貌。
[0036]图17:实施案例4中石英片基底涂膜样品上进行细胞培养并在荧光下观察细胞形貌。
[0037]图18:实施案例5中氟化钙片基底涂膜样品上进行细胞培养并在荧光下观察细胞形貌。
【具体实施方式】
[0038]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0039]实施案例I
[0040]称取0.5968g四水硝酸钙用50ml去离子水完全溶解。
[0041]称取0.1996g磷酸氢二铵同样用50ml去离子水完全溶解。
[0042]将磷酸二氢铵溶液缓慢加入到硝酸钙溶液中，在加入的过程中通过氨水调节反应的pH = 10，得到的白色悬池液持续搅拌5min。
[0043]将处理好的玻璃基底放于聚四氟乙烯反应内衬中后，向内衬中加入羟基磷灰石悬浊液。
[0044]将高压反应釜放于烘箱中在180°C温度条件下水热反应24h，待反应结束冷却到室温后，样品超声水洗5min洗去表面附着不稳的羟基磷灰石，最后水洗，并且在45°C条件下烘干即可。
[0045]实施案例2
[0046]称取0.2984g四水硝酸|丐用去50ml去离子水完全溶解。
[0047]称取0.0998g磷酸氢二铵同样用50ml去离子水完全溶解。
[0048]将磷酸二氢铵溶液缓慢加入到硝酸钙溶液中，在加入的过程中通过氨水调节反应的pH = 10，得到的白色悬池液持续搅拌5min。
[0049]将处理好的玻璃基底放于聚四氟乙烯反应内衬中后，向内衬中加入羟基磷灰石悬浊液。
[0050]将高压反应釜放于烘箱中在180°C温度条件下水热反应24h，待反应结束冷却到室温后，样品超声水洗5min洗去表面附着不稳的羟基磷灰石，最后水洗，并且在45°C条件下烘干即可。
[0051]实施案例3
[0052]称取0.1492g四水硝酸钙用去50ml去离子水完全溶解。
[0053]称取0.0449g磷酸氢二铵同样用50ml去离子水完全溶解。
[0054]将磷酸二氢铵溶液缓慢加入到硝酸钙溶液中，在加入的过程中通过氨水调节反应的pH = 10，得到的白色悬池液持续搅拌5min。<