等離子處理提高聚乳酸材料生物相容性

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2023-08-28

聚乳酸材料是一種應用廣泛的可降解的組織工程支架材料,但是由于其表面親水性差,影響了細胞的黏附和生長。，為了提高聚乳酸材料表面的細胞相容性，可以采用氨等離子技術進行表面處理。

生物材料的表面性質(zhì)對細胞的黏附、鋪展、增殖、分化、功能表達有很大影響。細胞在識別材料表面時,可響應微納米尺度的表面拓撲結構,產(chǎn)生接觸引導。很多實驗證明,對聚合物材料表面進行處理,引入特定的拓撲結構后,可增加細胞的黏附和增殖。聚L-乳酸材料是一種應用廣泛的、可降解的組織工程支架材料,但是由于其親水性差,并且材料表面缺少細胞識別位點,影響了細胞在其表面上的黏附和生長。低溫等離子體技術是材料表面改性中一種工藝簡單但非常有效的方法,可以使高分子表面產(chǎn)生活性基團而達到表面改性的目的,因而在生物醫(yī)用材料中有著廣泛的應用。

等離子體是由大量帶電粒子組成的非束縛態(tài)宏觀體系，它與固體、液體、氣體一樣，是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài) 。從聚集態(tài)的順序上說，它排在第四位，所以也叫做物質(zhì)的第四態(tài)。等離子體表面改性是物理、化學以及光化學各種因素共同作用的結果。氨等離子是一種有效的生物材料表面處理技術,能夠極大地改善成骨細胞在聚乳酸表面的相容性。

等離子處理提高聚乳酸材料生物相容性原理

PLLA是一種典型的結晶高分子,在原子力顯微鏡下觀察,也呈現(xiàn)出典型的球晶結構。每個球晶都表現(xiàn)出捆束狀的晶體形貌,是由許多徑向發(fā)射的晶束從一個中心向四面八方生長而成的一個球狀的多晶聚集體。這些晶束的尺寸在納米尺寸,經(jīng)過氨等離子處理后,晶體間的無定型結構首先發(fā)生蝕刻現(xiàn)象,隨著作用功率的增加,逐漸產(chǎn)生大小比較均一的孔洞結構,最終產(chǎn)生納米尺度的拓撲結構。研究表明,這種結構可以引導細胞在其上的黏附、鋪展和增殖。

與此同時,通過XPS實驗分析,經(jīng)氨等離子處理后的PLLA膜表面引入了親水的氨基基團;同時,高能量的轟擊使得PLLA表面部分分子鏈斷裂,產(chǎn)生一些新的羥基和羧基等親水基團,使得PLLA表面的親水性增加。
經(jīng)氨等離子體處理,PLLA膜的表面形貌發(fā)生明顯變化,產(chǎn)生了納米尺度的拓撲結構,同時又引入了親水性的氨基，氨等離子處理后的PLLA膜表面對細胞在材料上的黏附和生長有明顯的促進作用,能夠更快地進入正常的細胞分裂增殖周期。