二氧化钛纳米管生物膜的通透性能研究.pdfVIP

助 聿孝 抖 2011年第10期(42)卷 二氧化钛纳米管生物膜的通透性能研究 刘 喜，朱 文，柳慧琼，仝大利，李继伟 (华 中科技大学 材料成形与模具技术 国家重点实验室 ，湖北 武汉 430074) 摘 要： 介绍 了两端通透的二氧化钛纳米管阵列的 2 实 验 制备过程，并对形貌进行 了分析 ，给 出了刻蚀 纳米管阵 列底部的参数 ；在此基础上，采用 自制的通透装置 ，运 2．1 两端通透的二氧化钛纳米管阵列的制备 用光 电比色计和紫外分光光度计对 比分析 了苯酚红和 2．1．1 实验材料 牛血清 白蛋 白的通透性 能，考察 了通透时间和纳米管 0．5mm厚纯钛片、乙二醇、氟化铵 ，丙 酮、乙醇，直 管径等参数对通透性能的影响规律。 流电源 、集热式磁力搅拌器、超声清洗器，氢氟酸 ，六 甲 关键词 ： 二氧化钛纳米管阵列 ；通透性能；生物膜 基二硅胺烷 。 中图分类号： TB34；TQ134．1一l 文献标识码 ：A 2．1．2 纳米二氧化钛的制备 文章编号 ：l∞1-9731(2O11)10—1750—04 将 80mm×11mm 的钛 片先后用 600、800、1000、 1200 砂纸和金相砂纸进行抛光 ，依次浸在丙酮、蒸馏 】 引 言 水和乙醇中超声清洗各 10min，然后在空气中风干。 二氧化钛材料 由于其 良好的生物相容性被广泛应 将处理过的钛片和铂 电极分别接到直流稳压电源 用于生物及生物 医学领域 。例如 ，日本 Fujishima课 的正负极 ，以 100mI乙二醇+2mI蒸馏水+氟化铵作 题组利用光激 发二氧化钛颗粒 以提 高其抗肿瘤 活 为电解液 ，于 27℃恒温反应 30h。通过变化 电解液 中 性 门；其作为骨骼 细胞 和干细胞 生长的基底 已有 氟化铵 的浓度来得到不同管径的纳米管。 报道 。最近 ，美国科学家 Popat及 Grimes将二氧化钛 2．1．3 通透的二氧化钛纳米管的制备 纳米管阵列膜应用于生物 医学过滤 [4。。]，开启了二氧化 将反应完后的钛片立即浸泡在乙醇中，并于乙醇 中 钛纳米管生物通透膜的研究。传统 的透析膜大都 由有 超声清洗 80s，至二氧化钛 薄膜剥落 。薄膜底部采用 机聚合物材料合成 ，这些聚合物薄膜孔径尺寸范 围 40 HF酸挥发 的气体进行刻蚀，以获得两端通透膜。 分布较宽且微观不均匀 ，在滤去血液 中毒素 的同时也 刻蚀装置如图1所示，即在装有 4O HF酸的容器 I：1放 使有用 的蛋 白质分子滤过 ，并且易导致各种蛋 白质和 一 张带孔的纸片，将膜底部朝下放在孔上进行刻蚀 。然 生物分子吸附在薄膜上引起生物淤塞 j。相对于这些 后将刻蚀过的膜放在蒸馏水 中漂洗，漂洗后立即放入六 有机聚合物透析膜 ，阳极氧化法制备 的二氧化钛纳米 甲基二硅胺烷中浸泡 20min，以防止膜卷 曲。 管管径均匀 ，且形貌参数可控 [ 。对纳米管底部进 行刻蚀能得到两端通透 的垂直排列 的管状阵列E1114~。 Popat课题组研究了生物介质在单一孔径二氧化钛纳 米管薄膜的通透性能 ，初步研究结果证 明二氧化钛纳 米管是用作生物透析膜较为理想 的材料 。然而 ，他 们 的研究并没有考虑到不同孔径二氧化钛纳米管在不 同时间段 的通透性能对 比规律 ，而通过不同孑L径纳米 管在不同时间段的通透性能对 比研究可以确定具有最 图 l 二氧化钛纳米膜底部刻蚀示意图 佳通透