等离子体处理对壳聚糖膜表面形貌的影响

射频等离子清洗机对壳聚糖表面形貌的影响

壳聚糖是一种生物衍生的带正电荷多糖，具有优良的生物相容性和降解性能，近年来，由于其优良的成膜性能和良好的光学性能，壳聚糖膜在角膜组织工程及角膜修复材料研究领域得到越来越广泛重视。

角膜眼镜

不同细胞在具有不同粗糙度的材料表面的黏附行为有很大差异，有报道指出， 材料表面粗糙度为1-3pm时，可以显著促进细胞在材料表面的附着和生长。一般认为， 对于无规则形貌，粗糙表面有利于细胞黏附，且材料表面粗糙度对细胞相容性的影 响与材料表面所吸附蛋白质种类和数量有关。

等离子体可以对材料进行表面改性处理，在材料表面引入自由基或活性官能团，其作用区域仅限于材料表面Z向100nm范围以内，而对材料本体性能不产生影响。近年来已广泛应用于生物材料的表面改性研究。

等离子体处理可以在表面形成一定的粗糙度，粗糙度的适当增加可以为材料提供更好的细胞黏附表面。在此，我们仅以等离子体表面处理对壳聚糖膜表面形貌影响做一些讨论和演绎

未经等离子处理的AFM图

O2 100W 60S处理后的AFM图片

O2 150W 60S处理后的AFM图片

100W的等离子体处理壳聚糖膜表面光滑平整，而采用150W处理后，其表面部分位置出现了烧灼痕迹。

经过氧气等离子体处理后的壳聚糖膜表面AFM图，可以看出为等离子体刻蚀的作用，壳聚糖膜表面变得较为粗糙，表面粗糙度Rms增加为5.252nm。表面粗糙度的适当增加将有利于材料表面细胞的黏附。

另外，经过等离子体处理在壳聚糖膜表面引入的极性基团会随着时间的推移而逐渐转移到膜的内部，这种极性基团的翻转内迁，导致了等离子体处理效果的时效性，其亲水性逐渐下降，接触角增大，表面自由能尤其是其极性分量逐渐下降，壳聚糖膜表面等离子体处理的时效性大约为10天。

主要原因是等离子体处理后暴露大气，表面活性自由基与空气中的氧气、水汽等反应是等离子体处理样品表面极性化的主要过程，表面氧含量得到增加。