[發明專利]一種納米抗菌防噪耳塞的制備方法

在審

• 申請號: 201410377655.0
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104224443A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 王小磊;辛洪波;余芬;薛超文;史曉彤;方鉉
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: A61F11/08
• 分類號: A61F11/08
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 張文

技術領域

本發明涉及生物材料領域，尤其涉及一種納米抗菌防噪耳塞的制備方法。背景技術

耳朵是人體的聽覺器官。音波通過空氣的振動，經過外耳道傳到內耳道和鼓膜，使得鼓膜產生振動，帶動聽小骨機械振動，進一步傳遞到聽神經，并由后者將聲音的機械能轉化成電信號傳遞到大腦而產生聽覺。

隨著時代的發展，環境的噪音成為了不可避免的污染。尤其在某些特定的工作場合，噪音的污染非常嚴重，例如飛機場、機器車間、嘈雜的街道旁、石油開采、鉆井開采等。噪音不僅損害人的身體器官，并且在一定程度上擾亂人的心理，降低人的工作效率，嚴重的情況下會導致不必要的后果發生，當人們需要一個絕對安靜的環境學習或思考時，訴求一份安靜越來越成為一種奢侈，給人們帶來很多困擾。

鑒于此，人們會選擇防噪耳塞保護自己，這在一定程度上起到了良好的效果，但傳統耳塞存在諸多問題需要解決。

人的耳孔內壁凹凸不平，長27毫米，直徑5-7毫米，外部是軟組織，內部是較硬的組織。雖然傳統耳塞已經考慮到人耳道構造，并在工藝上加以改進，但由于耳道的特殊性以及個體差異性，完全貼合耳道并且長時間保持舒適性能的耳塞還未見報道。

另外，市面上出售的大量橡膠耳塞過于生硬，佩戴不舒服，使用時間長了會影響聽力，造成聽力下降。其次，由于耳塞的彈性太大，其膨脹時壓迫外耳道皮膚，引起耳脹、耳痛等不適，而且隔音效果不好。再者，由于現有的普通隔音耳塞為實心體，使耳朵內部和外部的大氣壓強增大，使外部空氣流進入耳腔室的速度變快，連續長時間使用會感覺耳內有壓力和疼痛感，嚴重時會引起惡心現象。此外，市面上常見耳塞材料的物理性能也有待改善，一個典型問題就是：在塞入耳道后，由于耳塞迅速發泡膨脹，并因形變產生反作用力，使耳塞較易從耳道中脫出。而且，由于工藝限制，耳塞表面往往比較光滑，致使耳塞與耳道之間的摩擦力較弱，使耳塞在外力影響下（如睡眠時翻身）容易從耳道滑落。

同時，由于現在大部分耳塞廠家都是有材料學、工程學背景的人，他們對微生物方面的了解并不是很多，所以僅僅是在材料和形貌上進行優化，但是從生物學角度來說，耳道是一個開放型結構，里面有綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌等多種細菌，如果這些細菌控制不當的話，還會有引起中耳炎等各種耳道炎癥的可能。而耳塞的使用使這種開放型結構變成半開放型結構，從理論上來說，更有可能會導致這些細菌的生長繁殖，所以如果沒有對表面進行一個很好的抗菌處理的話，長時間佩戴的話容易導致耳道感染。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種納米抗菌防噪耳塞的制備方法，它借助納米材料技術，以黏性微生物植物乳酸桿菌作為載體，將低毒性、高抗菌性的Ag/ZnO納米顆粒均勻地負載在形貌復雜的耳塞表面，從而顯著地提升了耳塞的生物相容性、抗菌性等關鍵性能，使耳塞具有優異的抑菌、抗菌效果，具有經濟性和普適性。

本發明的目的是這樣實現的：

一種納米抗菌防噪耳塞的制備方法，特征是：

A、耳塞建模：先將耳道用乙醇清洗干凈，原料為：室溫加成固化雙組份硅橡膠，組份A為白色，組份B為綠色；將等體積的組份A和組份B揉和在一起，揉和至顏色均勻后，將混合物放入注射器中，注入耳道，并擠壓使混合物充分貼合耳道，待耳塞模型固化后，慢慢地將耳塞模型從耳道里旋轉取出來，該耳塞模型即為耳道的3D實體模型，然后對3D實體模型進行三維掃描，得到3D建模數據，實現耳塞的數字化建模，建立耳塞三維模型圖；將掃描后所得到的耳塞三維模型圖，用CATIA軟件設計成中空結構；

B、制作耳塞實體：根據步驟A所得的3D建模數據，通過3D打印機或模具灌注的方式，使用PLA（聚乳酸）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、光敏樹脂或低毒性軟質3D打印耗材（Stratasys?VERO系列）為原料，制作出形貌與耳道精確匹配的耳塞實體，以待隨后的納米修飾；

C、負載Ag/ZnO納米顆粒：通過植物乳酸桿菌負載法或原子層沉積（ALD）負載法在耳塞實體的表面上負載Ag/ZnO納米顆粒，得到成品。

所述步驟C中的植物乳酸桿菌負載法是指：

a、用接種環將植物乳酸桿菌接種到滅菌后的MRS培養基中，在搖床中震蕩培養，優選出粘附性比較強的植物乳酸桿菌，即：在離心機中以5000rpm的速度離心5min能留下75%的植物乳酸桿菌，就是粘附性比較強的植物乳酸桿菌；并將粘附性較強的植物乳酸桿菌接種到滅菌后的MRS培養基中；