TiO2纳米管阵列粗糙度调控及其与蛋白相互作用

采用电化学阳极氧化法,通过改变电解液氟离子浓度(0.4%、0.3%、0.2%(质量))和电压(15、25、35、45 V),制备一系列不同管径和粗糙度的TiO2纳米管阵列(TiO2 nanotube arrays,TNAs)。通过扫描电子显微镜以及原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)表征,结果表明随着电解液中氟离子浓度的降低,制备得到的TNAs表面平整度更好,壁厚增大,粗糙度降低。采用AFM力学表征研究了表面粗糙度以及管径对TNAs表面力学性质以及与细胞色素C(Cytochrome C,Cyt C)相互作用的影响,结果表明,黏附力与接触面积呈正比,随着TNAs管径增加,壁厚减小,TNAs与Cyt C的有效接触面积先增大后减小,两者之间作用力也先增加后减小;同时,同管径条件下粗糙度降低,TNAs有效面积增加,相互作用力也增加;由此可见,通过改变电解液氟离子浓度可以有效调控TNAs表面粗糙度及有效接触面积,进一步利于促进与蛋白分子之间相互作用。