聚吡咯?殼聚糖復合導電薄膜的制備方法技術

本發明專利技術公開一種聚吡咯?殼聚糖復合導電薄膜的制備方法，包括以下步驟：步驟一、配制殼聚糖的醋酸溶液；步驟二、按質量比向殼聚糖的醋酸溶液中加入吡咯，得吡咯?殼聚糖溶液；步驟三、按摩爾比向所述吡咯?殼聚糖溶液中加入無水氯化鐵；步驟四、制膜。采用本發明專利技術方法制備的導電復合膜不僅給熒光分子制造了良好的微環境使其不易影響熒光壽命，且具有較好的延展性和透明度。作為熒光成像技術的載體達到無毒、無刺激性、免疫抗原性小、良好的生物相容性等基本標準。此外，本發明專利技術對熒光成像技術中的受體蛋白對熒光物質的量子效率有所提高。制備簡單，原料廉價，具有良好的生物活性和導電性。

Preparation method of chitosan polypyrrole composite film

The invention discloses a preparation method of a polypyrrole chitosan composite film, which comprises the following steps: step one, preparation of acetic acid solution of chitosan; step two, according to the mass ratio of acetic acid to chitosan added to pyrrole, pyrrole chitosan solution; step three, adding anhydrous ferric chloride to the mol ratio the pyrrole chitosan solution; step four, membrane preparation. The conductive composite film prepared by the method of the invention not only makes a fine microenvironment for the fluorescent molecule, but also does not affect the fluorescence life, and has good ductility and transparency. As the carrier of fluorescence imaging technology, it achieves the basic standard of no toxicity, no irritation, small antigenicity and good biocompatibility. In addition, the quantum efficiency of the receptor protein in the fluorescence imaging technique is improved by the fluorescence imaging technique. The preparation is simple, the raw material is cheap, and has good biological activity and conductivity.

【技術實現步驟摘要】
聚吡咯-殼聚糖復合導電薄膜的制備方法
本專利技術屬于生物醫學領域，具體的涉及一種熒光成像的膜材。
技術介紹
復合材料目前主要是指復合型導電高分子材料，是將聚合物與各種導電物質通過一定的復合方式構成。長期以來，高分子材料通常是作為絕緣材料被應用。然而，在用于生物醫學研究領域的復合材料中，尤其是在細胞學方面研究中所用到的復合材料往往需要材料本身具有一定的導電性。眾所周知，生物電是生命功能的本質，也是人體生命活動的基礎，人體的任何一種生命活動無不和生物電密切相關。然而，細胞作為生物體的基本單位，也是生物電的基本單位，因此，在細胞水平上研究與生物電相關的復合材料，在一定程度上，就需要復合材料具有一定的導電性。熒光成像即熒光物質被特定外界能量激發，引起其電子向高能軌道躍遷，并最終釋放能量回歸基態的過程中會產生可被檢測的熒光信號。熒光成像技術在生物學和醫學領域已經得到了廣泛的應用，是觀測細胞形態、結構和生命的有力工具。常將熒光共振能量轉移(FRET)與熒光顯微技術結合起來，定時、定量、定位地觀測活細胞內蛋白激酶活性變化。活細胞中核酸的定位信息采集及定量檢測與活細胞內蛋白質的顯微熒光成像分析也是熒光成像技術的應用。殼聚糖是甲殼素脫乙酰基后的產物，屬于半合成有機高分子，是甲殼素最基本、最重要的衍生物。殼聚糖具有良好的生物相容性、可降解性、價格低廉、來源豐富、且為可再生資源，是生物醫學研究中非常重要的天然生物高分子材料。傳統導電材料一般呈黑色，厚度較厚，透光性差，不能用于細胞熒光成像實驗。現有技術中，有人提供了一種殼聚糖基復合材料的制備方法，其方法中先用醋酸溶解殼聚糖，再采用氫氧化鈉作為凝固液，干燥得殼聚糖材料，再將殼聚糖材料浸泡吡咯中，最后在氧化劑中氧化。按照以上方法制備殼聚糖基復合材料薄膜，由于采用氫氧化鈉作為凝固液，殼聚糖干燥后呈粒狀，后續浸泡吡咯時，與吡咯不能充分混勻，最終得到的成品中含有殼聚糖中心顆粒，在其表面包覆有一層聚吡咯，由于殼聚糖被包覆，這種薄膜的生物相容性很差，并不能作為細胞生長的理想載體。
技術實現思路
為解決以上技術問題，本專利技術提供一種可用于細胞熒光成像的聚吡咯-殼聚糖復合導電薄膜的制備方法。技術方案如下：一種聚吡咯-殼聚糖復合導電薄膜的制備方法，其關鍵在于包括以下步驟：步驟一、配制殼聚糖的醋酸溶液；步驟二、在避光條件下，按質量比M(吡咯)：M(殼聚糖)＝1：4-6的比例，向殼聚糖的醋酸溶液中加入吡咯，得吡咯-殼聚糖溶液；步驟三、按摩爾比n(吡咯)：n(無水氯化鐵)＝1：3-5的比例，向所述吡咯-殼聚糖溶液中加入無水氯化鐵；步驟四、制膜。作為優選，上述步驟一中，所述殼聚糖的醋酸溶液的配置方法為：首先配置1％的醋酸水溶液，再用該醋酸水溶液配置2％的殼聚糖的醋酸溶液，最后將該殼聚糖的醋酸溶液于50℃攪拌直至溶解。上述步驟二中，在所述殼聚糖的醋酸溶液冷卻至室溫后，再向所述殼聚糖的醋酸溶液中加入所述吡咯，攪拌1.5-3h。上述步驟三中，加入無水氯化鐵后，攪拌20-30h，氧化得到成膜液。上述步驟四中，取所述成膜液，滴加在帶有玻璃片的培養皿中，將所述培養皿放在勻膠機中制膜。上述步驟二中，所述吡咯和殼聚糖的質量比為1：5。上述步驟三中，所述吡咯和無水氯化鐵的摩爾比為1：4。上述步驟三中，將所述無水氯化鐵用1％的所述醋酸水溶液溶解后，再加入所述吡咯-殼聚糖溶液。附圖說明圖1為過夜培養(≥10h)后，用熒光標記的活細胞的狀態圖；圖2為過夜培養(≥10h)后，未進行熒光標記的細胞狀態圖；圖3為放大1000倍的電鏡圖；圖4為放大5000倍的電鏡圖。具體實施方式一、下面結合具體實施方式對本專利技術作進一步說明。實施例1：一種聚吡咯-殼聚糖復合導電薄膜的制備方法，包括以下步驟：步驟一、按以下方法配制殼聚糖的醋酸溶液；首先配置1％的醋酸水溶液，再用該醋酸水溶液配置2％的殼聚糖的醋酸溶液，最后將該殼聚糖的醋酸溶液于50℃，用磁力攪拌器攪拌直至溶解。步驟二、在所述殼聚糖的醋酸溶液冷卻至室溫后，在避光條件下，按質量比M(吡咯)：M(殼聚糖)＝1：4的比例，向殼聚糖的醋酸溶液中加入吡咯，攪拌1.5h，得吡咯-殼聚糖溶液。步驟三、按摩爾比n(吡咯)：n(無水氯化鐵)＝1：3的比例，向所述吡咯-殼聚糖溶液中加入無水氯化鐵攪拌20h，氧化得到成膜液。步驟四、取所述成膜液，滴加在帶有玻璃片的培養皿中，將所述培養皿放在勻膠機中制膜。實施例2：一種聚吡咯-殼聚糖復合導電薄膜的制備方法，包括以下步驟：步驟一、按以下方法配制殼聚糖的醋酸溶液；首先配置1％的醋酸水溶液，再用該醋酸水溶液配置2％的殼聚糖的醋酸溶液，最后將該殼聚糖的醋酸溶液于50℃，用磁力攪拌器攪拌直至溶解。步驟二、在所述殼聚糖的醋酸溶液冷卻至室溫后，在避光條件下，按質量比M(吡咯)：M(殼聚糖)＝1：5的比例，向殼聚糖的醋酸溶液中加入吡咯，攪拌2h，得吡咯-殼聚糖溶液。步驟三、按摩爾比n(吡咯)：n(無水氯化鐵)＝1：4的比例，向所述吡咯-殼聚糖溶液中加入無水氯化鐵攪拌24h，氧化得到成膜液。步驟四、取所述成膜液，滴加在帶有玻璃片的培養皿中，將所述培養皿放在勻膠機中制膜。實施例3：本實施例與實施例1和實施例2的不同在于：所述步驟二中，按質量比M(吡咯)：M(殼聚糖)＝1：6的比例，向殼聚糖的醋酸溶液中加入吡咯，攪拌3h，得吡咯-殼聚糖溶液。所述步驟三中，按摩爾比n(吡咯)：n(無水氯化鐵)＝1：5的比例，向所述吡咯-殼聚糖溶液中加入無水氯化鐵攪拌30h，氧化得到成膜液。實施例4：一種聚吡咯-殼聚糖復合導電薄膜的制備方法，包括以下步驟：首先，配置1％的醋酸水溶液；其次，在錐形瓶中，取15ml，1％的醋酸水溶液溶解0.4g殼聚糖，于溫度為50℃的條件下，用磁力攪拌器攪拌，直至溶解，冷卻至室溫；再次，在避光條件下，向錐形瓶中加入83ul，密度為0.96g/ml的吡咯，攪拌2h；最后，取5ml，1％的所述醋酸水溶液充分溶解0.78g無水氯化鐵，將氯化鐵溶液逐滴加入錐形瓶中，保持攪拌24h，得到成膜液。步驟四、取所述成膜液，滴加在帶有玻璃片的培養皿中，將所述培養皿放在勻膠機中制膜。勻膠機制膜工藝如下：吸取少量的溶液，滴加在帶有玻璃片的培養皿中，將整個培養皿放在勻膠機內，設置t1＝9s，t2＝30s；v＝200r/s，v2＝3200r/s，抽真空操作時間約為半分鐘，結束后按下開始按鈕，液體將均勻地展開形成一張薄膜。該操作可以通過調整液體的用量、勻膠機的時間及轉速等實驗變量來控制膜的厚度，實驗要求膜的厚度盡可能地薄，薄膜在室溫(25℃～30℃)條件下自然干燥過夜。使用前用無水乙醇和去離子水交替清洗3次，每次浸泡5分鐘，得到試驗導電薄膜，即可用于細胞培養。二、下面結合試驗和附圖對本專利技術作進一步說明。對實施例4得到的試驗導電薄膜進行測試，結果如下：2.1電導率的測定，采用四探針法測得試驗導電薄膜的電導率為0.51mS/cm。說明試驗導電薄膜具有良好的導電性。2.2生物相容性測定，以試驗導電薄膜作為細胞生長的載體，隔夜(＞10h)培養，觀察細胞狀態，結果如圖1和圖2所示；圖1為過夜培養后，用熒光標記的活細胞的狀態圖；圖2為過夜培養后，未進行熒光標記的細胞狀態圖；圖1中，白色透光區域及其周圍的輪廓即為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聚吡咯?殼聚糖復合導電薄膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：步驟一、配制殼聚糖的醋酸溶液；步驟二、在避光條件下，按質量比M(吡咯)：M(殼聚糖)＝1：4?6的比例，向殼聚糖的醋酸溶液中加入吡咯，得吡咯?殼聚糖溶液；步驟三、按摩爾比n(吡咯)：n(無水氯化鐵)＝1：3?5的比例，向所述吡咯?殼聚糖溶液中加入無水氯化鐵；步驟四、制膜。

【技術特征摘要】
1.一種聚吡咯-殼聚糖復合導電薄膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：步驟一、配制殼聚糖的醋酸溶液；步驟二、在避光條件下，按質量比M(吡咯)：M(殼聚糖)＝1：4-6的比例，向殼聚糖的醋酸溶液中加入吡咯，得吡咯-殼聚糖溶液；步驟三、按摩爾比n(吡咯)：n(無水氯化鐵)＝1：3-5的比例，向所述吡咯-殼聚糖溶液中加入無水氯化鐵；步驟四、制膜。2.根據權利要求1所述的聚吡咯-殼聚糖復合導電薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟一中，所述殼聚糖的醋酸溶液的配置方法為：首先配置1％的醋酸水溶液，再用該醋酸水溶液配置2％的殼聚糖的醋酸溶液，最后將該殼聚糖的醋酸溶液于50℃攪拌直至溶解。3.根據權利要求2所述的聚吡咯-殼聚糖復合導電薄膜的制備方法，其特征在于：所述步驟二中，在所述殼聚糖的醋酸溶液冷卻至室溫后，再向所述殼聚糖的醋酸溶液中加入所述吡...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉雪，李加樂，周吉森，郭露蓮，歐豪，
申請(專利權)人：重慶科技學院，
類型：發明
國別省市：重慶,50