[发明专利]一种在生物镁合金表面磷灰石涂层上制备抗菌透明质酸钠及壳聚糖双分子层的方法

说明书

一种在生物镁合金表面磷灰石涂层上制备抗菌透明质酸钠及壳聚糖双分子层的方法，属于纯镁和镁合金生物医用材料的制备技术领域，包括如下步骤：（1）对表面覆盖有磷灰石涂层的镁或镁合金干燥；（2）将氨基硅烷溶液pH调至4.5~5.0，搅拌0.5~1h，浸入步骤（1）的镁或镁合金，在60℃~70℃搅拌12~24小时；（3）用无水乙醇和去离子水交替对步骤（2）得到的产品进行冲洗干净，干燥；（4）将步骤（3）得到的产品依次交替浸入透明质酸钠溶液和壳聚糖溶液中，进行自组装反应，从一种溶液转到另一种溶液中时，洗掉多余胶体或者离心掉多余胶体，直至得到需要的双分子层数。

技术领域

本发明属于纯镁和镁合金生物医用材料的制备领域，具体涉及一种在生物镁合金表面磷灰石涂层上制备抗菌透明质酸钠及壳聚糖双分子层的方法。

背景技术

利用可降解生物材料作为骨植入体已经成为临床需求及相关产品发展的必然趋势。镁及其合金与人骨力学性能相匹配、具有良好的生物相容性并在人体环境内可降解的特性使其具备作为新型骨植入材料的潜力。但可降解镁合金会在生物体内较快腐蚀，在组织愈合前失去承载能力，限制其临床应用。因此，对镁及其合金进行表面改性是增强其耐腐蚀性和生物相容性的有效途径之一。

磷灰石，具有很好的生物相容性和生物活性，被广泛用作骨植入方面的涂层材料。人工关节及内植物术后感染率较高，也是骨科处理较为困难的问题之一。然而，具有良好生物活性的磷灰石涂层亦为细菌附着提供了便利场所，细菌能在植入人体的内植物材料表面及相邻的组织中形成生物被膜，从而对局部组织产生破坏。因此，制备抗菌抑菌涂层是控制骨植入术后感染的有效手段之一。

范存义等人采用真空等离子喷涂载Ag羟基磷灰石增强其抗菌性，该涂层抗菌性能有所增强，但离子喷涂较难形成均匀的涂层，且Ag如若释放较快时会引起细胞毒性。

Wiyong Kangwansupamonkon 等人《Antibacterial effect of apatite-coatedtitanium dioxide for textiles applications》讲到在磷灰石表面制备TiO₂涂层，以增强其抗菌性能，但TiO₂的降解性能较差，不适合作为可降解植入体的抗菌涂层。

Agata Przekora等人《In vitro evaluation of the risk of inflammatoryresponse after chitosan/HA and chitosan/β-1,3-glucan/HA bone scaffoldimplantation》讲到在HA表面制备CS涂层，通过对促炎细胞因子、巨噬细胞及成骨细胞的测量与评估表明，该涂层降低了生物体产生炎症反应的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在生物镁合金表面磷灰石涂层上制备抗菌透明质酸钠及壳聚糖双分子层的方法，该方法增强镁合金表面磷灰石的耐蚀性的同时亦增强其抗菌性能。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种在生物镁合金表面磷灰石涂层上制备抗菌透明质酸钠及壳聚糖双分子层的方法，包括如下步骤：（1）对表面覆盖有磷灰石涂层的镁或镁合金干燥；

（2）将氨基硅烷的乙醇溶液pH调至4.5~5.0，搅拌0.5 h ~1h，浸入步骤（1）的镁或镁合金，在60 ℃~70 ℃搅拌12小时~24小时；

（3）用乙醇和去离子水交替对步骤（2）得到的产品进行冲洗干净，干燥；

（4）将步骤（3）得到的产品依次交替浸入透明质酸钠溶液和壳聚糖溶液中，进行自组装反应，从一种溶液转到另一种溶液中时，用醋酸缓冲液（将质量浓度98%冰醋酸用蒸馏水调至pH为5.0即得）洗掉多余胶体或者离心掉多余胶体，直至得到需要的双分子层数。

较好地，所述步骤（1）中磷灰石涂层为氟磷灰石、锶磷灰石或镁磷灰石。