[发明专利]一种纳米抗菌防噪耳塞的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物材料领域，尤其涉及一种纳米抗菌防噪耳塞的制备方法。背景技术

耳朵是人体的听觉器官。音波通过空气的振动，经过外耳道传到内耳道和鼓膜，使得鼓膜产生振动，带动听小骨机械振动，进一步传递到听神经，并由后者将声音的机械能转化成电信号传递到大脑而产生听觉。

随着时代的发展，环境的噪音成为了不可避免的污染。尤其在某些特定的工作场合，噪音的污染非常严重，例如飞机场、机器车间、嘈杂的街道旁、石油开采、钻井开采等。噪音不仅损害人的身体器官，并且在一定程度上扰乱人的心理，降低人的工作效率，严重的情况下会导致不必要的后果发生，当人们需要一个绝对安静的环境学习或思考时，诉求一份安静越来越成为一种奢侈，给人们带来很多困扰。

鉴于此，人们会选择防噪耳塞保护自己，这在一定程度上起到了良好的效果，但传统耳塞存在诸多问题需要解决。

人的耳孔内壁凹凸不平，长27毫米，直径5-7毫米，外部是软组织，内部是较硬的组织。虽然传统耳塞已经考虑到人耳道构造，并在工艺上加以改进，但由于耳道的特殊性以及个体差异性，完全贴合耳道并且长时间保持舒适性能的耳塞还未见报道。

另外，市面上出售的大量橡胶耳塞过于生硬，佩戴不舒服，使用时间长了会影响听力，造成听力下降。其次，由于耳塞的弹性太大，其膨胀时压迫外耳道皮肤，引起耳胀、耳痛等不适，而且隔音效果不好。再者，由于现有的普通隔音耳塞为实心体，使耳朵内部和外部的大气压强增大，使外部空气流进入耳腔室的速度变快，连续长时间使用会感觉耳内有压力和疼痛感，严重时会引起恶心现象。此外，市面上常见耳塞材料的物理性能也有待改善，一个典型问题就是：在塞入耳道后，由于耳塞迅速发泡膨胀，并因形变产生反作用力，使耳塞较易从耳道中脱出。而且，由于工艺限制，耳塞表面往往比较光滑，致使耳塞与耳道之间的摩擦力较弱，使耳塞在外力影响下（如睡眠时翻身）容易从耳道滑落。

同时，由于现在大部分耳塞厂家都是有材料学、工程学背景的人，他们对微生物方面的了解并不是很多，所以仅仅是在材料和形貌上进行优化，但是从生物学角度来说，耳道是一个开放型结构，里面有绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌等多种细菌，如果这些细菌控制不当的话，还会有引起中耳炎等各种耳道炎症的可能。而耳塞的使用使这种开放型结构变成半开放型结构，从理论上来说，更有可能会导致这些细菌的生长繁殖，所以如果没有对表面进行一个很好的抗菌处理的话，长时间佩戴的话容易导致耳道感染。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种纳米抗菌防噪耳塞的制备方法，它借助纳米材料技术，以黏性微生物植物乳酸杆菌作为载体，将低毒性、高抗菌性的Ag/ZnO纳米颗粒均匀地负载在形貌复杂的耳塞表面，从而显著地提升了耳塞的生物相容性、抗菌性等关键性能，使耳塞具有优异的抑菌、抗菌效果，具有经济性和普适性。

本发明的目的是这样实现的：

一种纳米抗菌防噪耳塞的制备方法，特征是：

A、耳塞建模：先将耳道用乙醇清洗干净，原料为：室温加成固化双组份硅橡胶，组份A为白色，组份B为绿色；将等体积的组份A和组份B揉和在一起，揉和至颜色均匀后，将混合物放入注射器中，注入耳道，并挤压使混合物充分贴合耳道，待耳塞模型固化后，慢慢地将耳塞模型从耳道里旋转取出来，该耳塞模型即为耳道的3D实体模型，然后对3D实体模型进行三维扫描，得到3D建模数据，实现耳塞的数字化建模，建立耳塞三维模型图；将扫描后所得到的耳塞三维模型图，用CATIA软件设计成中空结构；

B、制作耳塞实体：根据步骤A所得的3D建模数据，通过3D打印机或模具灌注的方式，使用PLA（聚乳酸）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、光敏树脂或低毒性软质3D打印耗材（Stratasys VERO系列）为原料，制作出形貌与耳道精确匹配的耳塞实体，以待随后的纳米修饰；

C、负载Ag/ZnO纳米颗粒：通过植物乳酸杆菌负载法或原子层沉积（ALD）负载法在耳塞实体的表面上负载Ag/ZnO纳米颗粒，得到成品。

所述步骤C中的植物乳酸杆菌负载法是指：

a、用接种环将植物乳酸杆菌接种到灭菌后的MRS培养基中，在摇床中震荡培养，优选出粘附性比较强的植物乳酸杆菌，即：在离心机中以5000rpm的速度离心5min能留下75%的植物乳酸杆菌，就是粘附性比较强的植物乳酸杆菌；并将粘附性较强的植物乳酸杆菌接种到灭菌后的MRS培养基中；