等离子处理提高聚乳酸材料生物相容性

文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2023-08-28

聚乳酸材料是一种应用广泛的可降解的组织工程支架材料,但是由于其表面亲水性差,影响了细胞的黏附和生长。，为了提高聚乳酸材料表面的细胞相容性，可以采用氨等离子技术进行表面处理。

生物材料的表面性质对细胞的黏附、铺展、增殖、分化、功能表达有很大影响。细胞在识别材料表面时,可响应微纳米尺度的表面拓扑结构,产生接触引导。很多实验证明,对聚合物材料表面进行处理,引入特定的拓扑结构后,可增加细胞的黏附和增殖。聚L-乳酸材料是一种应用广泛的、可降解的组织工程支架材料,但是由于其亲水性差,并且材料表面缺少细胞识别位点,影响了细胞在其表面上的黏附和生长。低温等离子体技术是材料表面改性中一种工艺简单但非常有效的方法,可以使高分子表面产生活性基团而达到表面改性的目的,因而在生物医用材料中有着广泛的应用。

等离子体是由大量带电粒子组成的非束缚态宏观体系，它与固体、液体、气体一样，是物质的一种聚集状态。从聚集态的顺序上说，它排在第四位，所以也叫做物质的第四态。等离子体表面改性是物理、化学以及光化学各种因素共同作用的结果。氨等离子是一种有效的生物材料表面处理技术,能够极大地改善成骨细胞在聚乳酸表面的相容性。

等离子处理提高聚乳酸材料生物相容性原理

PLLA是一种典型的结晶高分子,在原子力显微镜下观察,也呈现出典型的球晶结构。每个球晶都表现出捆束状的晶体形貌,是由许多径向发射的晶束从一个中心向四面八方生长而成的一个球状的多晶聚集体。这些晶束的尺寸在纳米尺寸,经过氨等离子处理后,晶体间的无定型结构首先发生蚀刻现象,随着作用功率的增加,逐渐产生大小比较均一的孔洞结构,最终产生纳米尺度的拓扑结构。研究表明,这种结构可以引导细胞在其上的黏附、铺展和增殖。

与此同时,通过XPS实验分析,经氨等离子处理后的PLLA膜表面引入了亲水的氨基基团;同时,高能量的轰击使得PLLA表面部分分子链断裂,产生一些新的羟基和羧基等亲水基团,使得PLLA表面的亲水性增加。
经氨等离子体处理,PLLA膜的表面形貌发生明显变化,产生了纳米尺度的拓扑结构,同时又引入了亲水性的氨基，氨等离子处理后的PLLA膜表面对细胞在材料上的黏附和生长有明显的促进作用,能够更快地进入正常的细胞分裂增殖周期。