聚二甲基硅氧烷弹性体的表面改性及生物相容性
聚二甲基硅氧烷和乙烯基双封头生成硅油-概述说明以及解释
聚二甲基硅氧烷和乙烯基双封头生成硅油-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述聚二甲基硅氧烷和乙烯基双封头生成硅油是一种重要的反应过程，该过程可以通过化学方法将聚二甲基硅氧烷和乙烯基双封头反应得到硅油产品。
硅油作为一种常见的有机硅化合物，具有许多重要的物理和化学性质，因此在各种领域中得到了广泛的应用。
聚二甲基硅氧烷是一种有机硅化合物，由硅原子和氧原子通过键结连接而成。
它具有无色、无味、可溶于多种有机溶剂等特点。
聚二甲基硅氧烷在化妆品工业中被广泛用于护肤品、化妆品等产品的添加剂，它具有很好的保湿性能，可以改善肌肤的滋润度和柔软度。
乙烯基双封头是一种含有乙烯基官能团的有机化合物。
它可以作为单体参与聚合反应，也可以作为反应中的交联剂。
乙烯基双封头不仅可以改善硅油的性质和应用范围，还可以提高硅油的稳定性和抗环境损失能力。
聚二甲基硅氧烷和乙烯基双封头的反应机理主要是通过硅氧键的断裂和形成，以及乙烯基官能团的加成反应来实现的。
在反应中，乙烯基双封头的乙烯基官能团与聚二甲基硅氧烷中的硅氧键发生加成反应，形成新的硅氧键和碳碳键。
这一反应过程通常在温和的条件下进行，反应产物主要是硅油产品。
总而言之，聚二甲基硅氧烷和乙烯基双封头生成硅油是一种重要的反应过程，该过程可以通过化学方法将聚二甲基硅氧烷和乙烯基双封头反应得到硅油产品。
这种硅油具有许多重要的物理和化学性质，因此在各种领域中具有广泛的应用前景。
在接下来的文章中，我们将详细介绍聚二甲基硅氧烷和乙烯基双封头的概述、反应机理以及应用前景展望。
文章结构部分的内容可以如下所示：1.2 文章结构本文分为三个主要部分，分别为引言、正文和结论。
引言部分将对聚二甲基硅氧烷和乙烯基双封头生成硅油的研究背景进行概述，并阐述文章的目的。
首先，将介绍聚二甲基硅氧烷的基本特性、应用领域和研究现状，以及乙烯基双封头的相关知识。
其次，将探讨聚二甲基硅氧烷和乙烯基双封头生成硅油的反应机理，包括反应条件、反应路径和影响因素等方面的内容。
聚二甲基硅氧烷醇的作用
聚二甲基硅氧烷醇的作用1. 简介聚二甲基硅氧烷醇，也称为聚硅氧烷醇，是一种具有特殊结构和性质的有机硅聚合物。
它由二甲基硅氧烷单体通过聚合反应合成而成，具有线性或交联的结构。
聚二甲基硅氧烷醇在许多领域都有广泛的应用，其作用主要体现在以下几个方面。
2. 抗氧化性能聚二甲基硅氧烷醇具有良好的抗氧化性能，能有效抑制氧气对材料的侵蚀。
其分子结构中的硅氧键使其具有较高的化学稳定性，能够与氧气发生反应，形成稳定的氧化硅层，从而防止氧化反应的进行。
因此，聚二甲基硅氧烷醇常被用作防腐剂、抗氧化剂等添加剂，用于保护金属、塑料等材料的表面免受氧化的损害。
3. 表面改性由于聚二甲基硅氧烷醇具有较低的表面张力和高的界面活性，它可以被用作表面活性剂，用于改善材料的润湿性和降低表面能。
聚二甲基硅氧烷醇能够在材料表面形成一层连续而均匀的薄膜，使材料表面变得更加光滑，具有较好的防水性和耐油性。
因此，聚二甲基硅氧烷醇广泛应用于涂料、油墨、塑料等领域，用于增强材料的表面性能。
3.1 提高涂层的耐候性聚二甲基硅氧烷醇作为涂料中的添加剂，能够提高涂层的耐候性。
它能够形成一层保护膜，防止紫外线、酸雨等外界环境因素对涂层的侵蚀，延长涂层的使用寿命。
此外，聚二甲基硅氧烷醇还能够提高涂层的耐磨性和耐化学性，使其能够在恶劣环境下保持较好的性能。
3.2 改善塑料的表面性能聚二甲基硅氧烷醇可以与塑料表面发生反应，形成一层致密的硅氧化物层，从而改善塑料的表面性能。
这层硅氧化物层能够提高塑料的耐磨性、耐高温性和耐化学性，同时也能够降低塑料表面的粘性和摩擦系数，使其更易于加工和使用。
4. 生物医学应用聚二甲基硅氧烷醇在生物医学领域也有重要的应用。
由于其良好的生物相容性和生物降解性，聚二甲基硅氧烷醇可以用于制备生物医用材料，如人工器官、组织工程支架等。
它能够提供良好的细胞附着和生长环境，并且在体内可以逐渐降解为无毒的二甲基硅氧烷和水，不会对人体造成不良影响。
生物相容性材料的表面改性技术
生物相容性材料的表面改性技术哎呀，说起生物相容性材料的表面改性技术，这可真是个有趣又重要的话题！咱先来讲讲啥是生物相容性材料。
就好比我们身体里的器官、组织，它们和我们相处得很好，不会引起排斥反应，这就是生物相容性。
而那些用来制作医疗器械、人造器官的材料，如果也能和我们的身体和平共处，那就是生物相容性材料啦。
比如说，有一种常用的生物相容性材料叫钛合金。
它常常被用来制作人工关节。
但是呢，直接把钛合金放进我们身体里可不行，得对它进行表面改性处理。
这表面改性技术啊，就像是给材料穿上一件“防护服”，让它变得更友好，更能和我们的身体融合。
有一次，我去参观一个医疗器械厂，亲眼看到了他们对生物相容性材料进行表面改性的过程。
那场面，可真是让我大开眼界！工作人员先把材料放进一个特别的机器里，然后通过各种高科技手段，像是等离子体处理、化学接枝，一点点地改变材料的表面性质。
我看到那些材料在机器里转啊转，就好像在接受一场神奇的魔法洗礼。
其中等离子体处理就特别有意思。
等离子体就像是一群充满能量的小精灵，它们跳到材料表面，噼里啪啦一顿操作，让材料表面变得更加粗糙，这样细胞就能更容易附着在上面，促进组织的生长和修复。
化学接枝呢，则像是给材料表面接上了一些“小触手”，这些“小触手”可以和我们身体里的物质相互作用，增强材料和身体的相容性。
还有一种表面改性技术叫涂层技术。
就像是给材料涂一层“防晒霜”，这层涂层可以是生物活性物质，比如胶原蛋白、羟基磷灰石等等。
它们能让材料更好地融入我们的身体。
经过这些表面改性技术处理后的生物相容性材料，就像是被精心打扮过的明星，闪亮登场，为我们的健康服务。
比如说，经过改性的心脏起搏器表面，能够减少炎症反应，让起搏器在我们身体里稳稳地工作；经过改性的人工血管，内壁更加光滑，不容易形成血栓，保证血液的畅通无阻。
总之，生物相容性材料的表面改性技术，就像是给材料赋予了新的生命，让它们能够更好地为我们的健康保驾护航。
211101576_基于旋涂法制备PDMS_膜的定量研究
学研究创新DOI：10.16660/ki.1674-098X.2205-5640-7218基于旋涂法制备PDMS膜的定量研究董雪杨力李光耀徐贤航王文智毅朱叶青*（南京师范大学泰州学院信息工程学院江苏泰州225300）摘 要：基于旋涂法改变转速和时间来制备不同厚度的聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜，并利用控制变量法来定量分析转速和时间与PDMS薄膜的关系。
利用傅里叶红外分光光谱仪，对样品表面光谱特性进行表征，即样品在中红外波段下的反射率和透射率，并明确所得光谱特性曲线的含义及原因。
基于麦克斯韦方程组，结合界面的边界条件、电磁场分布、光束干涉原理、折射定理及矩阵的理论知识，编写MATLAB程序，计算得到不同参数条件下薄膜表面的光谱特性，将理论结果和实验结果进行对比，从而定量得出转速和时间对PDMS薄膜厚度的影响。
研究结果表明，薄膜厚度会随着转速的增大而减小，随着时间的增加而减小。
结合厚度和角速度的理论关系，可以得出其具体关系，薄膜的厚度与转速的2/3次方成反比，且与时间的2/3次方成反比。
关键词：聚二甲基硅氧烷厚度旋转速度时间辐射制冷中图分类号：O434.3文献标识码：A文章编号：1674-098X(2022)10(a)-0006-06Quantitative Study on the Preparation of PDMS Films Based onSpin Coating TechniqueDONG Xue YANG Li LI Guangyao XU Xianhang WANG Wenzhiyi ZHU Yeqing* ( School of Information Engineering of Taizhou College, Nanjing Normal University, Taizhou, JiangsuProvince, 225300 China )Abstract: Polydimethylsiloxane (PDMS) films of different thickness were prepared by changing the rotational speed and time of spin coating technique, and the relationship between rotating speed and time and PDMS films was quantitatively analyzed by control variable method. FTIR spectroscopy is used to characterize the surface spectral characteristics of the sample, that is, the reflectivity and transmissivity of the sample in the mid infrared band, and to clarify the meaning and reason of the spectral characteristic curve obtained. Based on Maxwell's equations, combined with boundary conditions of interface, electromagnetic field distribution, beam interference principle, refraction theorem and theoretical knowledge of matrix, MATLAB program is compiled to calculate the spectral characteristics of film surface under different parameter conditions. The theoretical results were compared with the experimental results, and the effects of rotational speed and time on the PDMS film thickness were quantitatively obtained. The results show that the film thickness decreases with the increase of rotating speed and time. The specific relationship can be obtained by combining the theoretical relationship between thickness and angular velocity. The thickness of the film is inversely proportional to the 2/3rd power of rotating speed, and inversely proportional to the 2/3rd power of time.基金项目：泰州市社会发展项目（项目编号：TS202020）；大学生创新训练计划项目（项目编号：202113843018Y）。
PDMS表面的物理化学共同修饰
PDMS表面的物理化学共同修饰聚二甲基硅氧烷（PDMS）是一种广泛应用于微电子、生物医学和光学领域的有机硅材料。
然而，PDMS表面存在一些问题，如表面能低、疏水性差等，这些缺点限制了其进一步的应用。
为了改善PDMS表面的性能，本文将介绍一种物理化学共同修饰的方法。
物理化学共同修饰方法是结合物理修饰和化学修饰两种方法的一种新型表面修饰技术。
物理修饰主要通过改变材料的表面形貌和结构来改善其性能，而化学修饰则通过在材料表面引入功能性基团来提高其表面能和水解稳定性等。
我们需要了解PDMS表面的性质和存在的问题。
PDMS的表面能较低，这使得其在生物医学领域中的应用受到了限制。
PDMS的疏水性较差，容易导致细菌和污垢的附着。
因此，我们需要通过修饰来改善这些问题。
接下来，我们需要根据应用需求选择合适的修饰方法。
对于PDMS表面，我们可采用以下三种方法：物理方法：通过表面刻蚀、微波处理等离子体处理等技术改变PDMS 表面的形貌和结构，从而提高其表面能。
这些方法具有操作简单、成本低的优点，但有时会影响材料的力学性能和热稳定性。
化学方法：通过水解、氧化、氨化等反应在PDMS表面引入功能性基团，如氨基、羧基等，从而改善其表面能和水解稳定性。
这些方法具有改造成本高、操作复杂等缺点，但修饰后的PDMS表面性能较好。
共同修饰方法：结合物理和化学修饰两种方法，通过在PDMS表面引入功能性基团并改变其表面形貌和结构，进一步提高其表面性能。
该方法具有修饰效果好、成本相对较低等优点。
在选择修饰方法时，我们需要根据应用需求进行。
对于要求表面能较高、水解稳定性好的场景，如生物医学领域中的细胞培养和药物传递等，我们建议采用化学修饰或共同修饰方法。
对于要求表面形貌和结构改变较大的场景，如微电子和光学领域中的表面增强和抗污垢等，我们建议采用物理修饰或共同修饰方法。
我们需要对该方法进行实施和评估。
实施过程中，我们需要注意修饰条件的控制，如处理时间、温度、气氛等，以确保修饰效果的稳定性和可重复性。
基于聚硅氧烷弹性体的伤口敷料研究进展
基于聚硅氧烷弹性体的伤口敷料研究进展马一瑗;洪雨栋;周建达;芦麒任;杨婧;张安强【摘要】聚硅氧烷弹性体是一类具有良好弹性,柔软且生物相容性好,具有一定水汽透过性的高分子材料,在伤口敷料领域有诸多应用.综述了多种基于聚硅氧烷弹性体的伤口敷料的制备方法及其在多种伤口护理(如:压疮、增生性瘢痕、急性创伤和烧伤)中的应用进展.%Polysiloxane elastomers have been widely used in the fields of wound dressing for their good elasticity ,softness ,well biocompatibilities and water vapor permeability .In this paper ,the prepa-ration and its application of several wound dressing based on polysiloxane elastomers in wound care (such as pressure ulcer ,hypertrophic scars ,acute trauma and burns) were reviewed .【期刊名称】《弹性体》【年(卷),期】2017(027)006【总页数】6页(P68-73)【关键词】聚硅氧烷弹性体;伤口敷料;伤口护理【作者】马一瑗;洪雨栋;周建达;芦麒任;杨婧;张安强【作者单位】华南理工大学材料科学与工程学院高分子系 ,广东广州 510641;华南理工大学材料科学与工程学院高分子系 ,广东广州 510641;华南理工大学材料科学与工程学院高分子系 ,广东广州 510641;华南理工大学材料科学与工程学院高分子系 ,广东广州 510641;华南理工大学材料科学与工程学院高分子系 ,广东广州 510641;华南理工大学材料科学与工程学院高分子系 ,广东广州 510641【正文语种】中文【中图分类】TQ334.9伤口敷料在伤口愈合治疗过程中具有重要的作用，早在1974年，Winter[1]就提出了奠定现代敷料理论基础的“湿性愈合”理论：湿润的伤口环境可以大大增加各种细胞、酶以及生长因子的生物活性，从而促进肉芽组织生长，有助于伤口愈合。
聚二甲基硅氧烷(PDMS)的表面修饰及在细胞培养中的应用
ＰＤＭＳ与有机试剂接触反应，将亲水基团修饰到材料表面，这种 处理方法得到的亲水表面能够维持较长时间，疏水复原时间相 对长，但是缺点是操作繁琐，且需要一定时间［５］，并可能会对后 期在 ＰＤＭＳ表面进行培养的细胞状态产生影响。动态表面改 性法是用表面活性剂、蛋白质或者离子液体等对 ＰＤＭＳ进行涂 层表面修饰，这种 方 法 简 便 经 济，但 是 表 面 活 性 剂 和 离 子 液 体 处理的材料表面亲水性维持时间较短，且可能会在细胞培养中 与与培养基发生 反 应，影 响 细 胞 生 长，而 蛋 白 质 吸 附 得 到 亲 水 性表面则要求无菌和无蛋白质降解酶的环境。最近，也有学者 在改善亲水性的同时，试图赋予 ＰＤＭＳ表面更多的优异性能。 ＪｉａｏＪ等在 ＰＤＭＳ表面涂上中草药提取物 －－丹皮酚，改变了 ＰＤＭＳ表面的润湿性和元素组成。ＰＤＭＳ表面抑制接触面细菌 生长，促进非癌症哺乳动物细胞低毒性生长；同时，癌细胞的生 长明显受到抑制［６］。
１表面改性
对于 ＰＤＭＳ的表面改性，目 前 已 研 究 发 展 出 了 很 多 种 方 法。主要有等离子 处 理，紫 外 辐 射 处 理，硅 烷 化，接 枝 共 聚 法， 动态表面改性法等。这些方法各有优缺点。等离子处理法操 作十分简单，并且能够快速改善 ＰＤＭＳ表面的亲水性，是修饰 改性应用最为广泛的一种方法之一，但是这种方法也有一个很 大的缺陷，即经过等离子处理之后的 ＰＤＭＳ表面在很短时间内 便会发生疏水复原，表面由亲水重新变得疏水［３］。紫外辐射处 理的优点在于能量低，在处理改性过程中不会使 ＰＤＭＳ的表面 发生大的机械性能变化，紫外处理的缺点在于，时间较长，且只 在气相有氧的 环 境 中 效 果 更 好 ［４］。硅 烷 化 和 接 枝 共 聚 法 是 将
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｅｖｅｒａｌｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ（ＰＤＭＳ）ａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄｓｕｒｆａｃｅｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ．Ｉｔｉｓｆｏｕｎｄ ｔｈａｔｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆｐｌａｓｍａｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄ ｇｅｌａｔｉｎ ｃｏａｔｉｎｇｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｕｒｆａｃｅ ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙｏｆＰＤＭＳｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＰＤＭＳｓｕｒｆａｃｅｃａｎａｆｆｅｃｔｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆ ｃｅｌｌｓ．Ｔｈｅｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ ｅｆｆｅｃｔｏｆＰＤＭＳｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｕｒｆａｃｅｐａｔｔｅｒｎｓｏｎｃｅｌｌｓｎｅｅｄｔｏｂｅｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｉｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ（ＰＤＭＳ）；ｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｃｅｌｌｃｕｌｔｕｒｅ
等离子体处理pmma表面上接枝pdms的方程式
等离子体处理pmma表面上接枝pdms的方程式1. 引言1.1 背景介绍等离子体处理是一种常用的表面改性技术，通过在气相中生成等离子体，可以对材料表面进行化学修饰，改善材料的表面性能和增强材料的表面活性。
PMMA是一种常见的聚合物材料，具有优良的透明性和耐候性，广泛应用于光学器件、医疗器械等领域。
PMMA的表面活性较差，限制了其在一些应用中的使用。
为了改善PMMA的表面性能和增加其表面活性，研究人员提出了在PMMA表面接枝PDMS的方法。
PDMS是一种具有优异耐热性、耐化学腐蚀性和生物相容性的有机硅高分子材料，可以有效改善材料的表面性能和增强材料的表面活性。
通过将PDMS接枝到PMMA表面，可以提高PMMA的表面亲水性和抗污性能，拓展其在各种领域的应用。
本文旨在探讨等离子体处理PMMA表面上接枝PDMS的方法及其方程式，从实验结果和影响因素分析角度深入研究该方法的效果和机理，为提高PMMA表面性能和拓展其应用领域提供理论支持。
1.2 研究目的本研究旨在通过等离子体处理将聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）表面改性，实现对聚二甲基硅氧烷（PDMS）的接枝。
PDMS具有独特的性质，如优良的耐磨性、优异的生物相容性和良好的光学透明性，因此在生物医学领域和微流控器件制备等方面有着广泛的应用前景。
通过将PDMS接枝于PMMA表面，不仅可以赋予PMMA更好的表面性能和应用特性，还可以拓展PDMS在不同领域的应用场景。
为了实现将PDMS接枝于PMMA表面的目标，本研究将探讨不同的等离子体处理条件和接枝方法，比较其对接枝效果的影响。
通过建立接枝PDMS的方程式，揭示接枝机理和影响因素，并通过实验结果与讨论进行验证和分析，最终得出结论和研究意义。
这将为进一步探究材料表面处理和接枝技术提供重要的参考和借鉴，为纳米材料与生物医学领域的应用研究提供新的思路和方法。
2. 正文2.1 等离子体处理pmma表面等离子体处理是一种常用的表面改性方法，可以有效地提高材料的表面性能和附着力。
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聚二甲基硅氧烷弹性体的表面改性及生物相容性边风根;曾莉;严兆华【摘要】用氧和氮等离子体处理聚二甲基硅氧烷（PDMS），然后通过冷冻干燥法和交联剂处理将胶原蛋白转接到PDMS 膜的表面；通过体外细胞培养法研究改性后的 PDMS 膜的生物相容性；采用接触角测量仪、X 射线光电子能谱（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）来表征空白、等离子体处理以及胶原蛋白转接后PDMS 膜表面特性。
接触角和XPS 的测定结果显示，－OH 和－NH2等功能基团及胶原蛋白已成功地转接到改性后 PDMS 膜的表面，并展现出良好的亲水性（分别从96．8°到49．3°，41．3°，50．5°，67．9°，64．5°）。
扫描电镜结果显示，胶原表现出多孔形态。
体外细胞培养的试验表明，改性后 PDMS 膜具有良好的生物相容性且可适用于生物医学领域的研究。
%Polydimethylsiloxane (PDMS)was treated by oxygen and nitrogen plasma,and collagen was graf-ted onto the surface of plasma treated PDMS films by freezing-drying method and cross-linking agent.The biocompatibility of modified PDMS films was studied by in vitro cell culture assay.The controlled,plasma treated and collagen-grafted PDMS films were characterized by means of attenuated total reflection Fourier transform infrared (ATR-FTIR)spectroscopy,water contact angle measurements,X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)and scanning electron microscopy (SEM).The results of ATR-FTIR,contact angle measurement and XPS showed that some functional groups such as - OH and -NH 2 and collagen were successfully generated and grafted on the surface of modified-PDMS films,and they exhibited better hy-drophilcity (from 96.8°to49.3°,41.3°,50.5°,67.9°,64.5°,respectively).The results of SEM demonstra-ted that collagen exhibited a kind of porous morphology.In vitro cell culture assay showed that collagen-grafted PDMS films were biocompatible and suitable for biomedical application.【期刊名称】《南昌大学学报（理科版）》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】7页(P578-584)【关键词】聚二甲基硅氧烷(PDMS);表面改性;等离子体;胶原;生物相容性【作者】边风根;曾莉;严兆华【作者单位】江西省化学工业学校;江西省化学工业学校;南昌大学化学学院，江西南昌 330012【正文语种】中文【中图分类】O643随着医学领域的不断发展，生物材料变得越来越重要[1]。
组织工程的目标是修复或替换某些存在缺陷的组织或器官的[2]。
目前诸如聚乳酸(PLA)，聚己内酯(PCL)，聚(乳酸-乙醇酸)(PLGA)，聚氨酯(PU)等大量生物材料被广泛用于临床研究和开发利用[3-8]。
聚二甲基硅氧烷(PDMS)具有耐热性能优良，抗寒性好，无毒，抗衰老，生理惰性，接入人体内无炎症症状，对人体组织无副作用和良好的机械性能等特点，符合医用高分子材料的要求。
但是，PDMS的疏水性的仍是一个需要解决的问题[9]。
由于其表面的疏水性，当其存在于生物体内环境中，生物体内的生物组分和体液会与其表面发生强烈的交互作用[10]。
生物材料的表面是直接与生物体组织相接处，对组织造成的反应主要因其表面特性引起[11]。
所以提高生物材料的表面疏水性和生物相容性显得尤为重要。
等离子体表面改性是专门用于多聚物表面区域的改性因而被广泛用于生物材料改性的技术[12]。
不同的气体可以产生不同的表面性质同时可以提高聚合物表面能和疏水性因而应用领域不同[13]。
据报道，细胞可以很好的与-COOH和-NH2等带点官能团结合，而与带-CH3的官能团的结合性差[14-15]。
为了提高材料的亲水性和生物相容性，等离子体处理技术已经应用非常广泛的[16]。
胶原蛋白因其亲水性的、低抗原性、低炎症和细胞毒性反应、良好的止血性和可调控的生物降解性而被认为最有用的生物材料之一，且经常和PLGA等其它聚合物材料作为生物材料一起研究以提高生物相容性[19-20]。
为提高PDMS膜的亲水性和生物相容性，我们实验室使用一种新的膜改性方法，即以等离子处理、冷冻干燥和交联反应技术为基础，通过冷冻干燥技术将胶原蛋白转接到PDMS膜表面。
含乙烯基硅油、含氢硅油(上海健诚工贸有限公司)；胶原溶液(5 mg·mL-1)，1-乙基-3-(3-二乙胺丙基)碳二亚胺(EDC)和1-羟基-2,5-吡咯烷二酮(NHS)购自上海景颜化工有限公司；无水乙醇购自国药化学试剂有限公司，胎儿小牛血清(FCS，10%)；初级人皮肤成纤维细胞；DMEM培养液(DMEM)；胰酶和乙二胺四乙酸(EDTA)购自Sigma公司。
普通玻璃仪器、真空烘箱、冰箱、等离子反应器(PDC-32G)、接触角测量仪(POWEREACH JC2000A)、扫描电子显微镜(Quan TA-200F,FEI)、X射线光电子能谱(ESCALab220i-XL)和荧光显微镜(Philips 535)。
称取3 g 含乙烯基的硅油倒入100 mL烧杯中与含氢硅油搅拌均匀后呈均匀液体，放入真空烘箱中并在60 ℃下烘30 min以去除气泡，然后添加38 μL 箔催化剂轻轻混合搅匀。
将混合物注入到聚四氟乙烯(PTFE)膜并放在烘箱中在120 ℃下烘4 h。
最后得到厚度约为0.3 mm的PDMS膜。
将膜剪成小块，并分别放在5个表面皿上，用蒸馏水和乙醇清洗后备用。
等离子体反应器用于PDMS膜表面的等离子体处理。
将薄膜(1.5×1.5 cm2)放在表面皿中，并送入等离子体反应器。
反应气体分别为N2和O2。
等离子体室内部的压力保持在300 Pa，功率为18 W，时间控制4 min。
经O2处理2，4和6 min 后得到3种样品。
经N2处理2和4 min后得到2种样品。
将得到的所有样品放入冰箱中备用。
将经不同条件下等离子处理后得到的5种PDMS膜置于5个表面皿中，然后用胶原溶液(5 mg·mL-1)在膜表面涂层。
所有的样品在-4 ℃下保持12 h后再冷冻干燥12 h除去溶剂。
80 mL无水乙醇和20 mL去离子水混合形成均匀的溶剂。
将1.92 g EDC和1.15g NHS加入到溶剂中搅拌至完全溶解。
将100 mL EDC/NHS溶液5等分后，再将不同的样品置于该溶液中分别清洗6 h。
最后再将处理后的样品用蒸馏水洗涤数次后放入-4 ℃冰箱中保存12 h，再冷冻干燥除去水得到样品。
初级人皮肤成纤维细胞是一种常见的用于细胞培养试验模型的细胞。
样品用75%的乙醇清洗后经紫外处理30 min后放在6孔培养皿中，加入少量的含DMEM和10 % FCS的培养液固定盘底的膜。
将细胞保存在含0.05%胰酶消化液和0.02%的EDTA中，然后让细胞生长48 h后，取出培养液，用PBS清洗2次，加DAPI溶液覆盖15 min，最后取出DAPI溶液再用PBS清洗3次。
用POWEREACH JC2000A接触角测量仪分别测定未经处理的样品，经O2等离子体处理的样品，经N2等离子体处理的样品和胶原接枝膜的静态水的接触角。
一滴去离子水用于测一个点，每个点稳定时间为1 min，每隔样品测5个点取平均值。
扫描电子显微镜(Quan TA-200F,FEI)被用来研究PDMS膜的表面形貌，测试电压为20 kV。
使用ESCALab220i-XL型XPS分别对照经O2和N2等离子体处理的样品和胶原接枝后PDMS膜进行分析。
测试压力为3×10-9 mbar，辐射强度为300 W MgK 的α射线。
采用荧光显微镜来观察PDMS膜表面细胞的生长情况。
我们采用方案如图1所示的等离子体处理和转接技术将胶原蛋白转接到PDMS膜表面。
众所周知，PDMS的亲水性差，限制了其在生物医学工程和组织中的应用。
采用一些特殊的方法如等离子体技术[17]、碱处理[21]、嫁接技术[22-23]等可以引进特殊官能团从而提高其亲水性。
鉴于此，我们采用O2和N2等离子体技术引入-OH和-NH2亲水基团，从而提高了PDMS膜表面的亲水性。
此外，由于胶原蛋白多孔的结构有利于细胞更好地生长，因此通过将胶原蛋白转接到PDMS膜的表面可以有效地提高PDMS膜的生物相容性。
所以我们选择将胶原蛋白转接到PDMS膜的表面，再通过冷冻干燥技术除去带入的溶剂。
膜表面的-OH和-NH2基团通过EDC和NHS与胶原蛋白的-NH2和-COOH进行反应6 h 后得到所需的样品。
改善膜表面的亲水性对提高其生物相容性具有重要的意义。
本实验研究了经等离子体处理和未经等离子体处理的样品间的区别。
测定结果如图2所示，经不同的处理条件改性后的PDMS膜的亲水性有所差异。
由表1得到的数据可知，未经处理的PDMS膜的接触角为96.8°，而经O2等离子体处理2，4和6 min的薄膜的接触角降低至49.3°，41.3，50.5°；经N2等离子体处理2和6 min的接触角分别降低至67.9°和64.5°。
实验结果与文献报道[11]的经等离子体处理引入的一些羟基和羧基等极性基团会提高亲水性的研究相一致。