[发明专利]一种在医用植入材料表面制备无毒法抗菌涂层的方法

说明书

一种在医用植入材料表面制备无毒法抗菌涂层的方法，涉及医用植入材料。提供可显著降低植入体材料表面银复合膜层的细胞毒性，并保持优异抗菌性，主要应用于骨、齿替换及组织再生医学的植入物表面抗菌改性的一种在医用植入材料表面制备无毒法抗菌涂层的方法。将待处理的医用植入材料预处理；配制含AgNO₃、短肽和电解质或还原性物质的溶液，在医用植入材料表面构筑纳米银/短肽复合膜层。可显著降低植入体材料表面纳米银膜层的细胞毒性，且保持优异的抗菌特性。可应用于多种植入物表面的无毒抗菌改性。工艺简单、投资少、可广泛应用于医用植入体表面改性，可规模化生产。

技术领域

本发明涉及医用植入材料，尤其是涉及一种在医用植入材料表面制备无毒法抗菌涂层的方法。

背景技术

近年来，医用植入材料，包括钛及其合金、不锈钢、陶瓷及聚合物等医用植入体，已被广泛地应用于外科植入材料，如人工关节、牙种植体、血管支架、骨板骨钉以及其他植入物和医疗器械。生物无机非金属复合材料和高分子材料等广泛应用于人体软、硬组织修复体、人工器官等方面。医用植入材料的抗菌性在植入初期非常重要，纳米银作为一种广谱抗菌剂引入医用植入材料的表面，可有效提高材料表面抗菌性，大幅度降低植入体因植入初期致病菌在植入体表面的黏附和生长，进而降低术后感染。然而Ag纳米粒子的引入在一定程度存在细胞毒性增加的风险，如何保持植入体表面抗菌特性，又能大幅度降低或消除毒性，是当今医用生物材料表面功能化的一大挑战，亟需研究解决。

短肽是两个或以上的氨基酸脱水缩合形成若干个肽键组成一个肽，多个肽进行多级折叠组成一个蛋白质分子，短肽具有极强的活性和能量，是细胞极佳的营养剂。短肽如丙谷二肽(N-(2)-L-丙氨酰-L-谷氨酰胺)，已作为肠外营养药品广泛应用于严重感染、复合性折、创伤、大手术、面积烧伤，化学毒物伤害、辐射伤害、有害物伤害病人的治疗和恢复。在市场上有多家企业生产的丙谷二肽注射液产品销售。短肽对于处于恶劣环境和状态的细胞有明显的调节作用，可有效恢复细胞状态。

发明内容

本发明目的是提供可显著降低植入体材料表面银复合膜层的细胞毒性，并保持优异抗菌性，主要应用于骨、齿替换及组织再生医学的植入物表面抗菌改性的一种在医用植入材料表面制备无毒法抗菌涂层的方法。

本发明包括以下步骤：

1)将待处理的医用植入材料预处理；

在步骤1)中，所述医用植入材料包括医用植入金属、医用陶瓷、医用高分子材料、医用植入体等；所述医用植入金属包括钛、钛合金、不锈钢等；所述预处理可采用砂纸对待处理的医用植入材料表面逐级打磨去除氧化膜，再依次浸泡于丙酮、乙醇、去离子水中超声除油清洗后，干燥；

2)配制含AgNO₃、短肽和电解质或还原性物质的溶液，在医用植入材料表面构筑纳米银/短肽复合膜层。

在步骤2)中，所述短肽可选自二肽、三肽、四肽、五肽、六肽、七肽、八肽、九肽等中的一种；所述电解质可选自NaNO₃等，作为电沉积过程的支持电解质；所述还原性物质可选自葡萄糖、多巴胺等中的一种；所述在医用植入材料表面构筑纳米银/短肽复合膜层可采用脉冲电沉积法、银镜反应、紫外光还原法或多巴胺还原法等在医用植入材料表面构筑纳米银/短肽复合膜层；

所述脉冲电沉积法的具体步骤可为：电解液含AgNO₃0.001～0.1mol/L和NaNO₃0.001～0.1mol/L/L，短肽的摩尔浓度为0.001～1mol/L，以待处理基底(可导电)为工作电极，铂片为对电极，脉冲电流密度为1～50mA/cm²，电流通断比为0.1/0.3，脉冲圈数为10～1000圈；