一种表面含银的具有良好生物相容性的抗菌钛材制备方法
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201810114881.8
申 请 日：20180206
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20180824
公 开 号：CN108434524A
代 理 人：胡正顺
代理机构：重庆大学专利中心 50201
摘 要：本发明公开了一种表面含银的具有良好生物相容性的抗菌钛材制备方法,其特征在于,包括以下步骤：首先通过阳极氧化法在钛材表面构建均匀的二氧化钛纳米管,将其作为银纳米颗粒的储池；其次,利用高碘酸钠将海藻酸钠进行氧化得到二醛海藻酸钠,记为ADA,作为阴离子聚电解质,和阳离子聚电解质CHI进行层层自组装形成聚电解质多层膜,该多层膜形成的驱动力来自于ADA与CHI的静电相互作用以及ADA上的醛基与CHI上的氨基的共价相互作用,使构建的稳定的多层膜能够有效地控制银离子的释放,降低银离子对成骨细胞造成的毒性,实现良好的生物相容性,并能实现优异的抗菌性能从而赋予钛基植入体良好的抗菌和成骨性能。
主 权 项：1.一种表面含银的具有良好生物相容性的抗菌钛材制备方法,其特征在于,包括以下步骤：1)制备加载有银纳米颗粒的二氧化钛纳米管1.1)将清洗后的钛箔进行干燥处理后,再进行电化学腐蚀过程；所述干燥过程中：温度范围为40～80℃,时间为2～6小时；所述电化学腐蚀过程中：将铂箔作为阴极,将干燥处理后的钛箔作为阳极；电解溶液为含有氟化铵的水和/或甘油的混合物；所述氟化铵的浓度为0.27M；所述水和甘油的体积比包括0︰1、1︰3、1︰1、3︰1或1︰0；所述电化学腐蚀过程中：恒定电压为10～30V,电解时间为30～90分钟；1.2)将步骤1.1)中得到的电解后的钛箔进行煅烧,得到结构稳定的锐钛矿型二氧化钛纳米管；所述煅烧过程中：煅烧温度为450℃；煅烧时间为2小时；1.3)将步骤1.2)中得到的锐钛矿型二氧化钛纳米管浸泡在硝酸银溶液中,取出后使用磷酸缓冲盐溶液进行冲洗,最后将冲洗后的锐钛矿型二氧化钛纳米管置于紫外灯下进行紫外还原,得到加载有银纳米颗粒的二氧化钛纳米管；所述浸泡过程中：硝酸银溶液的浓度为0.01～1M,浸泡时间为2～12小时；所述紫外还原过程中：还原时间为10～60分钟；2)制备氧化海藻酸钠2.1)在室温避光的条件下,将高碘酸钠加入到混合物A中,磁力搅拌6～24小时后,得到产物A；所述混合物A为海藻酸钠水和/或乙醇混合溶液；所述混合物A中海藻酸钠的浓度为1％～5％；所述水和乙醇的体积比的范围为5︰0～0︰5；所述高碘酸钠与海藻酸钠的摩尔比为0.1︰1～1︰1；2.2)在步骤2.1)中得到的产物A中加入乙二醇后,再加入氯化钠,得到产物B；所述乙二醇的体积为1～10mL,所述氯化钠的重量为1～5g；2.3)将步骤2.2)中得到的产物B中加入乙醇,静置使其自然沉降,然后进行离心过程后,收集沉淀物；所述乙醇的体积为200～800mL,所述静置的时间为30～90分钟；2.4)将步骤2.3)中得到的沉淀物置于蒸馏水中,再加入乙醇,再次进行沉淀,静置使其自然沉降,然后进行离心过程后,收集沉淀物；所述蒸馏水的体积为100～300mL,所述乙醇的体积为200～800mL,所述静置的时间为30～90分钟；所述步骤2.4)重复进行3～5次后,得到产物C；2.5)将步骤2.4)中得到的产物C用透析袋在蒸馏水中液中进行透析,冷冻干燥后,收集得到产物氧化海藻酸钠；所述透析过程的时间为3天,所述透析过程中每天更换蒸馏水；所述冷冻干燥过程中：温度为#55℃,时间为2天；3)在加载银纳米颗粒的二氧化钛纳米管表面构建聚电解质多层膜3.1)将步骤2.5)中得到的氧化海藻酸钠溶解在容器A中的无菌蒸馏水中,得到氧化海藻酸钠溶液；所述氧化海藻酸钠溶液的浓度为1～5mg/mL；再将壳聚糖溶解在容器B中的无菌蒸馏水中,得到壳聚糖溶液,通过冰醋酸将壳聚糖溶液的pH值调节至5.5；所述壳聚糖溶液的浓度为1～5mg/mL；3.2)将步骤3.1)中得到的氧化海藻酸钠溶液和调节pH值后的壳聚糖溶液,在步骤1)中得到的加载有银纳米颗粒的二氧化钛纳米管上进行交替旋涂5～15次,得到在钛材表面构建具有控制银离子释放且具有良好生物相容性的抗菌界面。
关 键 词：生物相容性;抗菌;海藻酸钠;多层膜;银离子;构建;含银;钛材;制备;二氧化钛纳米管;聚电解质多层膜;阳离子聚电解质;阴离子聚电解质;氨基;共价相互作用;层层自组装;阳极氧化法;银纳米颗粒;有效地控制;成骨细胞;成骨性能;高碘酸钠;抗菌性能;钛材表面;静电;驱动力;植入体;储池;二醛;醛基;钛基;释放;赋予
法律状态：
IPC专利分类号：A61L27/30;A61L27/06;A61L27/34;A61L27/54;A61L27/50;C25F3/08