[发明专利]一种医用材料表面抗菌修饰层的制备方法及应用

说明书

本发明涉及医用材料表面抗菌修饰层的制备方法及应用，具体公开了一种医用材料表面抗菌修饰层的制备方法，该方法将模拟抗菌肽的β‑多肽聚合物直接或间接固定到医用材料的表面。β‑多肽聚合物克服了抗菌肽容易被蛋白酶水解、结构不稳定、价格昂贵的突出缺点。而且该方法结合低温等离子体技术，可以获得抗菌活性优异、无溶血活性、细胞毒性低、稳定性高的医用材料表面修饰层，该修饰层对于革兰氏阴性和阳性菌株有广谱活性，且对耐药菌也有很好的抗菌效果，在生物医用材料领域，应用潜力巨大。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，涉及一种医用材料表面抗菌修饰层的制备方法及应用，具体地，涉及一种基于低温等离子技术的表面经β-多肽聚合物抗菌处理的医用材料以及其抗菌化处理方法。

背景技术

生物医用材料主要是指可植入人体的结构材料，由于近年来生物材料的发展迅速，其对于医学治疗的作用也愈发显著，但对于导管、人造血管、心脏起搏器等植入型医疗装置，在植入过程中或者植入过程后很容易引起微生物感染，威胁病人健康，相对于溶液感染，表面感染容易导致生物被膜的形成和高达上千倍的抗生素都不能有效地治疗，而大量抗生素的使用，不但增加了治疗成本，更重要的是，已经造成微生物耐药性形势越发严峻。

因此，本领域亟需开发一种表面具有优异抗菌性能的生物医用材料修饰表面/涂层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种医用材料表面抗菌修饰层的制备方法。

本发明的目的还在于提供一种表面经抗菌修饰层修饰的医用材料及其应用。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明第一方面提供了一种表面经抗菌修饰层修饰的医用材料，所述抗菌修饰层为β-多肽聚合物；所述β-多肽聚合物通过如下一种或多种方式修饰至医用材料基材的表面：

(一)所述医用材料基材通过活性氧基团与β-多肽聚合物进行反应形成共价键，从而将β-多肽聚合物修饰在上述医用材料表面；

(二)所述医用材料基材通过溴代或氨基与β-多肽聚合物进行反应形成共价键，从而将β-多肽聚合物固定在该医用材料的表面；

(三)所述医用材料基材通过功能化官能团与β-多肽聚合物进行反应形成共价键，从而将β-多肽聚合物固定在该医用材料的表面。

在另一优选例中，所述活性氧基团为含氧官能团和/或氧自由基。

在另一优选例中，所述含氧官能团包括：羟基、羧基、环氧基、醛基等。

在另一优选例中，所述功能化官能团为卤原子、环氧基团、烯烃基团或炔基基团。

在另一优选例中，所述β-多肽聚合物还可以通过如下方式修饰至医用材料基材的表面：所述医用材料基材通过物理吸附，从而将β-多肽聚合物修饰在该医用材料的表面。

在另一优选例中，所述物理吸附为分子间作用力或生物大分子的特异性吸附。

在另一优选例中，所述医用材料基材选自下组：PU(聚氨酯)、PTFE(聚四氟乙烯)、PVP(聚乙烯吡咯烷酮)、PVC(聚氯乙烯)、PDMS(聚二甲基硅氧烷)、钛。

本发明第二方面提供了一种医用材料表面抗菌修饰层的制备方法，所述方法包括步骤：

(i)将医用材料基材置于低温等离子体内，激发活化，从而得到表面经活性氧基团修饰的医用材料；

和任选的(i-1)将步骤(i)得到的表面经活性氧基团修饰的医用材料与溴化试剂或氨基化试剂进行反应，从而得到表面经溴代或氨基修饰的医用材料；

和任选的(i-2)将步骤(i-1)得到的表面经溴代或氨基修饰的医用材料与功能化小分子进行反应，从而得到表面经功能化官能团修饰的医用材料；