[发明专利]一种钛金属表面的抗菌处理方法

说明书

本发明公开了一种钛金属表面的抗菌处理方法，包括以下步骤：(1)对医用钛金属表面采用氢氟酸进行处理；(2)以水和乙醇的混合溶液为溶剂，溶解带有炔基的硅烷偶联剂，得到硅烷偶联剂溶液；(3)将硅烷偶联剂溶液滴加至钛金属表面，进行固化处理；(4)将含有抗菌多肽的点击反应溶液滴加到步骤(3)所制备的钛金属表面，进行反应；(5)利用去离子水和乙醇充分清洗步骤(4)的样品，得到具有抗菌型表面的钛基硬组织植入体材料。本发明的钛金属表面的抗菌处理方法显著提高了医用钛金属表面的抗菌性能，且具有优异的生物相容性能，可以广泛用做临床医用材料。

技术领域

本发明涉及医用钛金属表面的处理方法，特别涉及一种钛金属表面的抗菌处理方法。

背景技术

目前常用于改善钛金属表面抗菌性能的方法为在其表面涂敷离子型抗菌剂涂层(如磺胺嘧啶银等)以及抗生素类抗菌剂涂层(如四环素和万古霉素等)。尽管添加这些抗菌剂的植入体具有很强的抗菌性能，但是在临床应用时，仍存在一定的问题。如添加银离子的植入体细胞毒性较大，特别是银离子能渗透进细胞并破坏细胞中的线粒体，使其功能紊乱，是否影响细胞代谢变异等尚不明确。而添加抗生素类的植入体则易使细菌对抗生素产生抗药性，产生抗药性后的超级细菌已经成为目前临床面临的一大难题。

因此，尽管以上的抗菌方法在目前的临床中起到重要作用，但仍然难以满足临床要求。研究新的抗菌方法极为重要。在探索新的抗菌方法过程中，抗菌多肽类抗菌剂引起了国内外同行的广泛关注。抗菌多肽广泛存在于生物体内，一般由12-50个氨基酸组成，带有正电荷并呈现疏水性。一般认为抗菌多肽杀菌机理主要是抗菌多肽与细菌的细胞膜发生作用，致使细胞膜发生破碎，导致细菌胞内容物溢出而使细菌死亡。其过程可简述为，抗菌多肽依靠静电相互作用吸附在细菌的细胞膜上，疏水性的C端插入细菌膜内疏水区，进而改变膜的构象；同时，多个抗菌多肽分子聚集，在膜上形成离子通道造成胞内的某些离子逸出而导致细菌死亡。抗菌多肽的膜破坏杀菌机理使细菌不易对其产生抗药性；同时，抗菌多肽具有广谱抗菌性和高杀菌性，甚至能杀死具有抗药性的细菌；另外，抗菌多肽生物相容性好，对真核细胞基本没有影响。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种钛金属表面的抗菌处理方法，显著提高了医用钛金属表面的抗菌性能，且具有优异的生物相容性能，可以广泛用做临床医用材料。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种钛金属表面的抗菌处理方法，包括以下步骤：

(1)对医用钛金属表面采用酸溶液进行处理；

(2)以水和乙醇的混合溶液为溶剂，溶解硅烷偶联剂，得到质量浓度为1％-30％的硅烷偶联剂溶液；

所述硅烷偶联剂具有以下结构：

(3)将硅烷偶联剂溶液滴加至钛金属表面，进行固化处理；

(4)将含有抗菌多肽的点击反应溶液滴加到步骤(3)所制备的钛金属表面，进行反应；

所述含有抗菌多肽的点击反应溶液的组成如下：

50μM-1mM无水硫酸铜，0.5mM-10mM抗坏血酸钠，100μM-1000μM抗菌多肽；

(5)利用去离子水和乙醇充分清洗步骤(4)的样品，得到具有抗菌型表面的钛基硬组织植入体材料。

步骤(3)所述将硅烷偶联剂溶液滴加至钛金属表面，进行固化处理，具体为：

每平方厘米钛金属表面滴加硅烷偶联剂溶液体积为10微升-100微升，固化时间为1-4小时。

所述硅烷偶联剂由三乙氧基硅烷与(2-(2-(2-炔丙基-1-氧基)羟乙基)乙基)氨基甲酸进行反应得到。