[发明专利]一种具有抗菌性能的聚醚醚酮骨修复材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种具有抗菌性能的聚醚醚酮骨修复材料及其制备方法，本发明用钴纳米线与Ti₃C₂复合，延缓Ti₃C₂能带中电子和空穴的结合，增加转移出的电子形成单线态氧，解决了Ti₃C₂抗菌效果受限问题，从而防止SPEEK种植体染菌，抑制耐药菌产生。此外，本发明还通过将聚醚醚酮置于浓硫酸中进行磺化，获得表面粗糙、多孔且带有磺酸基团的磺化聚醚醚酮，增加了Ti₃C₂‑CoNWs复合材料与SPEEK的接触面积，提高了Ti₃C₂‑CoNWs复合材料与SPEEK之间的结合力；SPEEK表面的磺酸基团与Ti₃C₂表面的羟基反应生成磺酸酯，使得SPEEK与Ti₃C₂‑CoNWs复合材料之间还存在化学键连接，从而进一步加强Ti₃C₂‑CoNWs复合材料与SPEEK之间的结合力，避免Ti₃C₂‑CoNWs复合材料在使用过程中从SPEEK上脱落的问题。

技术领域

本发明涉及生物材料领域，具体涉及一种具有抗菌性能的聚醚醚酮骨修复材料及其制备方法。

背景技术

由于各种肿瘤、创伤、先天畸形及其他疾病导致的骨缺损愈合比较艰难，因此，如何提高骨缺愈合仍然是今天科研工作者及临床医生面临的一个棘手问题。

特种工程塑料聚醚醚酮(PEEK)以其优良的热稳定性、机械性能、射线可透性及生物相容性成为最有发展前途的、可代替传统金属植入体的硬组织修复材料。但PEEK植入手术难免会在手术过程和术后康复过程中遇到细菌感染，为了避免细菌感染，通常使用抗生素来预防细菌感染，降低炎症发生的几率。一直以来，青霉素、链霉素、甲氧苄啶和四环素等抗生素大大降低了病原性细菌感染疾病的发病率和死亡率，在临床上具有广泛应用。但是，长期滥用抗生素将使许多致病菌容易对各种抗生素产生耐药性，轻则导致病原体感染疾病久治不愈，降低治疗效果，重则导致患者病情的恶化甚至死亡。

近年来，光学技术发展迅速，光敏材料由于其可以协同光动力疗法和光热疗法在生物医学领域得到了广发的应用。特别是二维结构的半导体Ti₃C₂材料可以涂覆于PEEK表面，经激光激发所产生的热和单线态氧(¹O₂)可使细菌破裂而死，在细菌感染治疗中有着巨大的潜力，可替换抗生素治疗，以此解决致病菌耐药性问题。Ti₃C₂涂层抗菌性能和对细菌的伤害能力主要取决于其短时间产生热的高低和单线态氧的多少。但是，Ti₃C₂涂层产生单线态氧虽然会破坏细菌膜完整性，但是由于Ti₃C₂涂层自身电子转移以产生单线态氧太少，所以抗菌效果受限。因此，如何提高Ti₃C₂的自身电子转移产生的单线态氧，解决Ti₃C₂抗菌效果受限，从而防止PEEK种植体染菌，抑制耐药菌产生，保证骨修复正常进行，成为PEEK骨缺损修复材料的主要研究方向。

发明内容

为了克服聚醚醚酮骨缺损修复材料无抗菌性且依赖于抗生素抑菌易产生耐药菌的缺陷等问题，本发明的目的之一是提供一种具有抗菌性能的聚醚醚酮骨修复材料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种具有抗菌性能的聚醚醚酮骨修复材料，所述修复材料包括表面粗糙、多孔且带有磺酸基团的磺化聚醚醚酮，以及涂覆在所述磺化聚醚醚酮表面上的 Ti₃C₂-CoNWs复合材料。

优选地，所述Ti₃C₂-CoNWs复合材料的制备包括以下步骤：