[发明专利]一种用于体外膜肺氧合装置（ECMO）的长效抗凝抗菌涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于体外膜肺氧合装置(ECMO)的长效抗凝抗菌涂层及其制备方法。该方法包括以下步骤：(1)将抗凝功能单体、抗菌功能单体以及成膜剂混合后，以自由基聚合的方式，于60～80℃反应10～15h，得抗凝抗菌聚合物；(2)将抗凝抗菌聚合物与溶剂混合即可。本发明设计了一种同时具备抗凝抗菌功能的涂层，能够将防污和杀菌功能很好的结合起来。两种功能相结合，可以起到长效的降低细菌感染的风险。通过合理选择和控制抗菌功能组分的引入，可以很好的保留涂层的抗凝功能。

技术领域

本发明属于生物医用新材料及器械技术领域，具体涉及一种用于体外膜肺氧合装置(ECMO)的长效抗凝抗菌涂层及其制备方法。

背景技术

对于需要长期与血液接触的医疗器械来说，防止血栓的形成和细菌感染是非常关键的技术挑战，尽管肝素和抗生素等药物的使用可以降低一定的风险，但是仍然不能满足临床需求，其原因如下。

一方面，在血液接触器械中，一旦血液接触到器械表面，血小板和纤维蛋白原粘附到材料表面上，激活后会通过纤维蛋白交联固定住血细胞，形成血栓。血栓会阻塞血管，会导致严重的疾病甚至致死。另一方面，细菌通过和器械接触面之间的相互作用附着在器械表面，然后细菌生长繁殖并且分泌细胞外基质，最后会形成生物膜。生物膜形成后，抗生素便失去了作用。这些持续性的感染会导致器械失去原有的功能，造成组织损伤。因此，开发同时具备抗菌和抗凝功能的涂层对于长期使用的血液接触医疗器械是非常重要的。

防污涂层可以降低血小板，蛋白质和血细胞在材料表面的黏附，同时降低血栓的发生几率，常用的方法有表面接枝PEG，两性离子，氟化物等。同时这种防污涂层也可以降低细菌黏附的几率，起到一定的抗菌作用。然而，由于涂层无法做到完美无缺，一旦细菌附着在防污表面，细菌通过成长和繁殖从一个点到一个大区域，最后形成生物膜，这说明单纯的防污涂层不适合长期使用的医疗器械。而另一方面，单纯的具有抗菌性能的涂层难以阻碍细菌的黏附，尤其是死细菌的黏附。因此，亟需设计一种同时具备抗凝抗菌功能的涂层。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种用于体外膜肺氧合装置 (ECMO)的长效抗凝抗菌涂层及其制备方法，本申请采用传统的自由基聚合得到具有抗菌，抗凝和交联成膜功能的聚合物，通过简单的浸涂或喷涂方法对器械进行表面改性，具有操作简单、性质稳定且长效高效的优势。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于体外膜肺氧合装置(ECMO)的长效抗凝抗菌涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)将抗凝功能单体、抗菌功能单体以及成膜剂以摩尔比为 0.3～0.9:0.1～0.3:0.03～0.3的比例混合，以自由基聚合的方式，于60～80℃反应 10～15h，得抗凝抗菌聚合物；

(2)将抗凝抗菌聚合物与溶剂以重量比为0.5～10:90～99.5的比例混合即可。

进一步地，抗凝功能单体、抗菌功能单体以及成膜剂的摩尔比为0.6:0.1:0.3。

进一步地，抗菌功能单体为侧链带有长碳链季铵盐阳离子的丙烯酸单体；所述长碳链中碳原子数为2-18。

进一步地，抗菌功能单体的制备方法为：

将甲基丙烯酸二甲氨乙酯、溴代正丁烷、乙腈和碘化钠以摩尔比为 0.5～1:1～1.5:0.5～4:0.01～0.5的比例混合，于60～80℃回流反应5～7天即可。

进一步地，甲基丙烯酸二甲氨乙酯、溴代正丁烷、乙腈和碘化钠的摩尔比为1:1.3:4:0.01。

进一步地，抗凝功能单体为：甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱、甲基丙稀酰乙基磺基甜菜碱、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸丁酯中的至少一种。