本發(fā)明屬于生物檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種螺旋狀金納米顆粒超材料薄膜及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

生物材料對于組織修復(fù)有重要的作用。對于硬組織修復(fù)材料來說，目前人們已經(jīng)開發(fā)了許多骨修復(fù)材料，并在臨床上得到了廣泛的應(yīng)用，對骨修復(fù)產(chǎn)生了良好的效果。納米材料具有許多獨特而優(yōu)異的性質(zhì)，近年來發(fā)現(xiàn)對于生物體活性具有重要的影響，因此日益得到生物材料研究者的重視。我們希望能夠通過結(jié)構(gòu)的變換，賦予傳統(tǒng)生物材料除了促進(jìn)細(xì)胞生長外還能夠感知周圍組織生長情況的功能。目前已有報道螺旋結(jié)構(gòu)的超材料在微波頻段下有共振的特性，可以在特定頻段檢測出一個明顯的共振峰，這為我們利用電磁場進(jìn)行體內(nèi)生物檢測提供了一條可行的路徑，而我們之前已發(fā)現(xiàn)納米粒子組裝體具有促進(jìn)骨髓細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞，并促進(jìn)成骨細(xì)胞生長的性質(zhì)，因此研究金納米顆粒組裝形成的螺旋狀超結(jié)構(gòu)的微波共振性質(zhì)對開發(fā)多功能的新型生物組織修復(fù)材料具有重要的研究意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種螺旋狀金納米顆粒組成的柔性超材料及其制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種螺旋狀金納米顆粒組成的柔性超材料，該柔性超材料是以柔性螺旋狀超材料作為基底，其上有金納米顆粒。

所述基底為ito膜，電阻率為6Ω/cm²。

所述金納米顆粒的粒徑為18nm。

一種螺旋狀金納米顆粒組成的柔性超材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)基底表面等離子體處理5分鐘；

(2)將基底放入聚電解質(zhì)溶液中浸泡10分鐘，保證聚電解質(zhì)溶液將基底全部浸沒；

(3)將基底從聚電解質(zhì)溶液中取出，先用自來水沖洗3分鐘，再用超純水沖洗3分鐘，之后用液氮將其吹干；

(4)將基底放入金納米顆粒膠體溶液中浸泡15分鐘，保證金納米顆粒膠體溶液將基底全部浸沒；

(5)重復(fù)步驟(3)的操作，將基底洗凈并用液氮吹干；這樣1層金納米顆粒薄膜就制備完畢；

(6)重復(fù)步驟(2)-(5)，制備多層螺旋狀金納米顆粒超材料薄膜。

步驟(2)中，所述聚電解質(zhì)為聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)，其在聚電解質(zhì)溶液中的體積分?jǐn)?shù)為2％。

步驟(4)中，所述金納米顆粒膠體溶液的濃度為0.5mg/ml。

步驟(3)和(5)中，沖洗時，沿同一個方向進(jìn)行沖洗。

本發(fā)明的另一個目的是提供上述螺旋狀金納米顆粒組成的柔性超材料在生物檢測中的應(yīng)用，具體包括如下步驟：

(1)用制備好的螺旋狀金納米顆粒組成的柔性超材料在骨修復(fù)材料表面進(jìn)行修飾；

(2)將骨修復(fù)材料植入人體內(nèi)，運用螺旋狀金納米顆粒組成的柔性超材料對電磁波的響應(yīng)，進(jìn)行體外無創(chuàng)檢測。

有益效果：本發(fā)明提供的螺旋狀金納米顆粒組成的柔性超材料在微波頻段下有共振的特性，可以在特定頻段檢測出一個明顯的共振峰，這為利用電磁場進(jìn)行體內(nèi)生物檢測提供了一條可行的路徑，可以將其對骨修復(fù)材料表面進(jìn)行修飾，進(jìn)而將骨修復(fù)材料植入人體內(nèi)，運用螺旋結(jié)構(gòu)納米顆粒薄膜對電磁波的響應(yīng)，可以進(jìn)行體內(nèi)無創(chuàng)檢測。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的螺旋狀金納米顆粒組成的柔性超材料膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明螺旋狀金納米顆粒組成的柔性超材料的制備方法示意圖；

圖3是微波共振測量結(jié)果，其在1.6GHz處有一個明顯的諧振峰。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。

如圖1所示為本發(fā)明的一種螺旋狀金納米顆粒超材料薄膜，它是以柔性螺旋狀超材料ito膜為基底，基底上有螺旋狀金納米顆粒。運用層層自組裝的方法，以聚電解質(zhì)作為粘合劑，通過靜電吸附作用在基底上形成螺旋狀金納米顆粒的超結(jié)構(gòu)薄膜。

其中，硅材料基底為高阻硅，電阻率為6Ω*cm²。金納米顆粒的粒徑為18nm。

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：

實施例

如圖2所示，本發(fā)明的螺旋狀金納米顆粒超材料薄膜由如下方法制得：

(1)基底表面等離子體處理5分鐘；

(2)將其放入體積分?jǐn)?shù)為2％的聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)溶液中浸泡10分鐘，保證聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)溶液將基底全部浸沒；

(3)將基底從聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)溶液中取出，先用自來水沖洗3分鐘，再用超純水沖洗3分鐘，注意沿同一個方向進(jìn)行沖洗，之后用液氮將其吹干；

(4)將其放入濃度為0.5mg/ml的金納米顆粒膠體溶液中浸泡15分鐘，保證金納米顆粒膠體溶液將基底全部浸沒；

(5)重復(fù)(3)操作，將基底洗凈并用液氮吹干；這樣1層金納米粒子薄膜就制備完畢；

(6)重復(fù)(2)-(5)步驟，制備2、3、4….層螺旋狀金納米顆粒超材料薄膜。

如圖3，按照上述操作制得的50層螺旋狀金納米顆粒超材料薄膜，其在1.6GHz頻段處有一個明顯的諧振峰，這為利用電磁場進(jìn)行體內(nèi)生物檢測提供了一條可行的道路，將其對骨修復(fù)材料表面進(jìn)行修飾，進(jìn)而將骨修復(fù)材料植入人體內(nèi)，運用螺旋狀金納米顆粒超材料薄膜對電磁波的響應(yīng)，進(jìn)行體內(nèi)無創(chuàng)檢測的效果最佳。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。