[发明专利]一种抗菌三维多孔骨植入材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种抗菌三维多孔骨植入材料的制备方法。该制备方法包括：对三维多孔骨植入材料进行表面活化处理，得到预处理材料；对预处理材料进行微弧氧化处理，得到在预处理材料表面形成具有抗菌离子的原位生长膜层，其中微弧氧化处理所采用的电解液包括抗菌离子和功能物质，抗菌离子选自锌离子、铜离子和银离子中的任意一种或多种；以及对原位生长膜层进行水热处理，得到抗菌三维多孔骨植入材料。本申请的制备方法得到的抗菌三维多孔骨植入材料具有抗菌效果。且其宏观孔径和微观孔径并存，多孔孔壁上微弧氧化膜层中的微孔可以为骨长入提供锚定点，同时有效的增大植入材料的比表面积，使得植入材料具有抗菌功能、骨长入和骨诱导的生物活性功能。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种抗菌三维多孔骨植入材料的制备方法。

背景技术

随着医疗技术水平提高和经济水平的发展，各种用于骨科置换、矫形、固定等功能的钛及钛合金等植入物越来越多的应用于手术上，近年来多孔骨植入材料，比如3D打印钛合金和多孔钽金属，在临床上作为骨植入物材料也进行了商业应用，达到了解决病人痛苦、恢复功能的目的。在人体内放入植入材料是一种创伤性手术，术后并发症也容易发生，尤其是由植入物引起的相关感染成为其使用最严重、甚至灾难性并发症，特别是在开放骨折、关节翻修时更易发生，往往需要多次手术清创、内固定物或假体取出，导致手术失败、费用增加、患者伤残加重等相关问题。

引起感染的因素有多种，植入物材料引起的感染是其中的一种，植入物材料相关的感染最初过程是假体表面的细菌黏附。为了减少植入物材料相关感染的发生，重要的措施是植入物材料表面进行抗菌性能研究。文献“The effect of applied voltages on thestructure,apatite-inducing ability and antibacterial ability of micro arcoxidation coating formed on titanium surface”研究了电参数对二维纯钛表面抗菌性能的研究。公开号为CN 107661544A专利申请公开了在3D打印钛合金材料加载庆大霉素等以达到抗菌效果。但目前对多孔骨植入材料通过电化学法对其表面进行改性，以在其表面赋予生物活性膜层，同时赋予其抗菌性能，且能够实现工业化生产的技术未见报道。本申请申请人在专利号为ZL201710118388.9的发明专利中公开了一种表面改性多孔金属植入物及其制备方法，该制备方法能够在工业规模上，在多孔表面实现均匀的生物活性膜层，但是其也不能赋予生物活性膜层抗菌性能。

目前通过微弧氧化技术在骨植入材料表面实现生物活性和抗菌功能，大多是在结构一致的实体材料二维表面上实现的。三维的多孔结构在微弧氧化时，单位体积电阻增大，特别是多孔材料体积较大时，通过传统的方法难以使得材料表面起弧，形成膜层。多孔结构更容易使材料上电流分布不均，电离的抗菌离子，如银、铜和锌等金属离子，难以沉积在膜层表面，在目前的微弧氧化工艺上难以实现在三维结构多孔材料上的理想附着以及在膜层中的均匀分布。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种抗菌三维多孔骨植入材料的制备方法，以解决现有技术中三维多孔骨植入材料抗菌性能差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种抗菌三维多孔骨植入材料的制备方法，包括：对三维多孔骨植入材料进行表面活化处理，得到预处理材料；对预处理材料进行微弧氧化处理，得到在预处理材料表面形成具有抗菌离子的原位生长膜层，其中微弧氧化处理所采用的电解液包括抗菌离子和功能物质，抗菌离子选自锌离子、铜离子和银离子中的任意一种或多种；以及对原位生长膜层进行水热处理，得到抗菌三维多孔骨植入材料。