生物體接觸用硅集成電路改性及生物相容性研究.pdf

1、本論文的目的就是研究生物體接觸用硅集成電路襯底材料的改性及其生物相容性。為了增加海馬神經(jīng)元在以硅為基底的微電子器件表面的黏附和生長(zhǎng),本論文對(duì)集成電路的襯底材料硅進(jìn)行了表面修飾；并對(duì)氮化硅的表面修飾進(jìn)行了初步的研究,用層層自組裝的方法修飾氮化硅表面,以增加海馬神經(jīng)元在氮化硅表面的黏附和生長(zhǎng)。 本論文的具體工作如下： 1.本論文首先采用化學(xué)的方法對(duì)硅表面進(jìn)行了羥化改性,并對(duì)羥化前后的硅表面進(jìn)行了接觸角測(cè)定、原子力顯微鏡形貌分

2、析、X射線光電子能譜分析和電化學(xué)分析表征。改良的考馬斯亮蘭法對(duì)硅片和羥化后的硅片進(jìn)行了蛋白質(zhì)吸附研究。結(jié)果表明,無(wú)論白蛋白還是免疫球蛋白。在羥化后的硅表面的吸附量都有減少。胎鼠海馬神經(jīng)元細(xì)胞在羥化硅改性前后表面的黏附行為研究表明,未改性的硅片上幾乎不能黏附海馬神經(jīng)元細(xì)胞,而羥化后的硅片上能顯著增加海馬神經(jīng)元的黏附和生長(zhǎng)。小鼠成纖維細(xì)胞(L929)在羥化硅改性前后的黏附行為研究表明,成纖維細(xì)胞在改性前后的硅片上都能黏附細(xì)胞,但是成纖維細(xì)胞

3、在羥化后的硅片上生長(zhǎng)狀態(tài)更良好。 2.本論文還采用了生物化學(xué)的方法對(duì)硅片進(jìn)行了改性,通過(guò)APTES的橋聯(lián)和EDC的縮合把膠原和殼聚糖的復(fù)合物固定在硅表面上,構(gòu)建類細(xì)胞外基質(zhì)。并對(duì)膠原/殼聚糖改性的硅表面前后進(jìn)行了接觸角測(cè)定、原子力顯微鏡形貌分析、X射線光電子能譜分析、傅立葉紅外光譜分析和電化學(xué)分析。用改良的考馬斯亮蘭法對(duì)膠原/殼聚糖改性硅表面前后進(jìn)行了蛋白質(zhì)吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明。無(wú)論是白蛋白還是免疫球蛋白,膠原/殼聚糖改性硅的表面

4、都能降低蛋白質(zhì)的吸附。胎鼠海馬神經(jīng)元在膠原/殼聚糖改性硅表面前后的黏附行為研究表明,硅片上幾乎不能黏附海馬神經(jīng)元細(xì)胞,而膠原/殼聚糖改性硅表面上能顯著增加海馬神經(jīng)元的黏附和生長(zhǎng),并能形成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。 3.本論文對(duì)氮化硅的表面修飾也進(jìn)行了初步的研究。采用靜電層層自組裝的方法對(duì)氮化硅進(jìn)行表面修飾,形成納米涂層。并對(duì)改性前后的氮化硅進(jìn)行了接觸角測(cè)定、原子力顯微鏡形貌分析。用改良的考馬斯亮蘭法對(duì)氮化硅改性前后表面進(jìn)行了蛋白質(zhì)吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果