[发明专利]载抗菌肽缓释接骨板

说明书

技术领域

本发明属于外科医疗用材料及其制造方法，具体的说，载抗菌肽缓释接骨板及其制造方法。

背景技术

在日常中开放性骨折手术后感染率达3～29％；在战时火器伤中，由于组织损伤和污染严重，在弹道周围0.5cm以内有大量细菌存在，即使清创后骨及软组织的感染率仍高达25％～40％，如使用内固定则感染率增加30％以上。因此，创伤型骨髓炎一直未得到很好的解决。一般传统的治疗方法：先使用彻底清创或病灶清除等外科手段去除大部分细菌；在此基础上，使用外固定支架临时固定骨折断端；全身或局部应用大剂量抗生素消灭残留细菌；待伤口关闭。确实无感染后再行钢板等内固定方法固定骨折断端。而在开放性骨折和火器伤中钢板螺丝钉等内固定则被视为禁忌，这是因为细菌与植入物材料粘附以及形成完整的生物膜是固定物相关感染的主要病理基础，而金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌占深部检出细菌的70～90％，其中耐甲氧西林金葡菌约60％，近来甚至出现了耐万古霉素金葡菌，导致临床面临无抗生素可用的严峻局面。当给予钢板等内固定时，残留的致病菌会在固定物上粘附并大量繁殖，形成生物膜使其毒力大增，远远超出了抗生素传统应用方法的抗菌能力。因此，建议使用外固定，但是外固定具有针道感染率高(5.9％～19％)、在干骺端骨折中不易固定、钢针松动和严重影响患者生活、不便于护理等缺点。而传统的抗生素使用方法：全身或局部简单用药。前者，往往由于局部损伤和血循破坏导致全身血中抗生素难以在损伤局部达到有效抗菌浓度；后者，虽然能够在局部初始产生高浓度的抗生素，但常易被稀释而不能维持有效浓度。因此，均难以对创伤性骨髓炎的形成与发展产生有效的抗感染作用。即使在近年来提出的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的局部缓释抗生素的应用前提下，仍然存在诱导细菌耐药、作为异物必须取出和无固定骨折断端效力等缺点。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种强力抗感染和抑制细菌生物膜形成的载抗菌肽缓释接骨板。

本发明的目的之二在于提供一种载抗菌肽缓释接骨板的制造方法。

一种载抗菌肽缓释接骨板，包括钛金属或钛合金接骨板，其关键在于：所述钛金属或钛合金接骨板表面覆盖有β-防御素-3或乳铁蛋白-11，所述β-防御素-3或乳铁蛋白-11与接骨板之间由与接骨板结合牢固的羟基磷灰石涂层将β-防御素-1～3或乳铁蛋白1-11牢固吸附形成β-防御素-1～3或乳铁蛋白1-11外层。所述羟基磷灰石涂层厚度为5～30μm。

一种载抗菌肽缓释接骨板的制造方法，其关键在于，按如下步骤进行：

步骤1，钛金属或钛合金接骨板表面预处理，钛金属或钛合金接骨板依次以蒸馏水、丙酮、75％乙醇、蒸馏水超声清洗各10～20分钟，取出后用去离子水洗净，置于体积比1∶1的18wt％HCl和48wt％H₂SO₄组成的酸溶液中20～30分钟，取出后用去离子水洗净，再置于2～8M NaOH溶液中，于50～80℃加热处理12～48小时，后用去离子水洗净，然后置入茂福炉中600℃加热1～2小时；

步骤2，预涂羟基磷灰石涂层，将步骤1处理后的钛或钛合金接骨板置入由NaCl：733.5mM；CaCl₂.2H₂O：12.5mM；Na₂HPO4.2H₂O：5mM；NaCO₃：21mM配置而成的饱和仿生液中，并加入5～10mM MgCl₂.6H₂O，经过12～72小时，36～37℃得到1～3μm的的羟基磷灰石涂层；

步骤3，缓冲液的配制，分别以NaCl、K₂HPO4和CaCl₂配制过饱和石灰石缓冲溶液，离子浓度为：[Na⁺]＝136.8mM，[K⁺]＝3.71mM，[Cl^-]＝144.5mM，[Ca²⁺]＝3.10mM，[HPO₄^2-]＝1.86mM将5～15μg/ml的β-防御素-1～3或5～25μg/ml的乳铁蛋白1-11加入配好的缓冲溶液，振荡，磁力搅拌，并调PH值至7.4；