[发明专利]基于软光刻的复合微纳结构抑菌薄膜制备系统及制备方法

说明书

本发明提供了一种基于软光刻的复合微纳结构抑菌薄膜制备系统及其制备方法。所述基于软光刻的复合微纳结构抑菌薄膜制备系统，包括：计算机、激光光源、激光光束整形器、激光扩束器、光刻图形生成器、光刻投影镜头、样品平台及平台运动控制器；光刻图形通过计算机输入到所述光刻图形生成器中，所述激光光源发出的光束依次通过激光光束整形器和光束扩束器后照射到所述图形生成器表面，所述光束经所述图形生成器反射后经过所述光刻投影镜头将所述光刻图形投影到待加工样品上，在待加工样品上形成具有抑菌作用的周期性表面结构；所述样品台用于放置待加工样品，所述平台运动控制器用于控制所述样品平台的扫描曝光运动。

技术领域

本发明属于复合微纳结构抑菌薄膜制备技术领域，尤其涉及一种基于软光刻的复合微纳结构抑菌薄膜制备系统及其制备方法。

背景技术

针对医学、生物等领域中器械及设备表面细菌附着问题，采用软光刻制备技术，在大尺寸有机聚合物表面制备具有一定疏水抑菌特性的微米级周期性结构，并利用三相界面上内弯液面引起的毛细力，在所得到的微米结构顶部形成具有纳米级特征尺寸的表面结构。

通过微纳加工工艺在材料表面或者薄膜上制备得到具有微纳米特征尺寸的超疏水表面结构，这种结构将会极大地降低材料的表面能，使得有害菌难以在结构表面附着。利用该方法来抑制细菌，其抑菌效果只取决于细菌的特征尺寸和形状与超疏水表面结构之间的匹配关系，不会受到细菌自身生物特性的影响。同时，相比于化学抑菌，该方法具有低成本、大面积及无污染的高效抑菌优势。在医用及生物领域推广后，可以用于生物样品的无菌化处理、医疗器械的抑菌性使用以及各种医用器皿的抑菌作用、保存等，简化了医学及生物研究中实验和分析过程，同时也避免了使用化学试剂所带来的二次污染，进而极大地提高生物材料、元件以及生物产品、设备的测试和使用性能。

关于结构抑菌薄膜以下文献供参考：1、D.G.Stavenga,S.Foletti,G.Palasantzasand K.Arikawa,in Proceedings of the royal society B.273,661-667(2006)；2、S.J.Wilson and M.C.Hutley,J.Mod.Optic.29,993(1982)；3、B.S.Thornton,J.Opt.Soc.Am.65,267(1975)；4、M.E.Motamedi,W.H.Southwell,and W.J.Gunning,Appl.Opt.31,4371(1992)；5、W.H.Southwell,J.Optic.Soc.Am.8,549(1991)；6、J.Y.L.Maand L.C.Robinson,J.Mod.Optic.30,1685(1983)；7、Y.Mi.Song,S.J.Jang,J.S.Yu,andY.T.Lee,Small.6,984(2010)；8、S.S.Oh,C.G.Choi,and Y.S.Kim,Microelectron.Eng.87,2328(2010)；9、E.J.Hong,K.J.Byeon,H.Park,J.Hwang,H.Lee,K.Choi,and G.Y.Jung,Mater.Sci.Eng.A.163,170(2009)；10、Q.Xie,M.H.Hong,H.L.Tan,G.X.Chen,L.P.Shi,andT.C.Chong,J.Alloys Compd.449,261(2008)；11、L.F.Johnson,G.W.Kammlott,andK.A.Ingersoll,Appl.Opt.17,1165(1978)；12、Z.Wang,J.Zhang,C.S.Peng and C.Tan,inProceedings of IEEE Conference on Mechatronics and Automation(Institute ofElectrical and Electronics Engineers,Harbin,2007),pp.434-439。