[發明專利]一種醫用不銹鋼材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410522169.3
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104258463A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 李培源;蘇煒;霍麗妮;陳睿
• 申請（專利權）人: 廣西中醫藥大學
• 主分類號: A61L27/34
• 分類號: A61L27/34;A61L27/28;A61L27/04;A61L27/54;A61L27/50;A61L27/56;C23C22/02
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 靳浩

技術領域

本發明涉及生物醫用材料的表面改性領域，尤其涉及一種醫用不銹鋼材料及其制備方法。

技術背景

醫用不銹鋼硬度高，重量適中，價格便宜，制作方便，但是不銹鋼本身沒有抗菌和殺菌的能力，所以在將醫用不銹鋼用作牙齒種植和骨種種植時很容易發生感染，嚴重時會危及人的生命，因此，需要提高不銹鋼的抗菌性能和殺菌能力。

細菌在材料表面的生長可以分成三步：首先是細菌在材料表面的粘附，然后是細菌的繁殖，最后形成穩定的生物膜。因此具備抵抗細菌粘附功能和殺菌能力的材料，可有效避免細菌產生的感染問題。乙二醇類化合物對材料表面修飾被認為是抵抗細菌粘附最有效的方法，而在材料表面引入銀也具有良好的殺菌能力。但是這兩種方法都不能提供成骨細胞在材料表面的固定和生長。

銀離子具有良好的殺菌效果，將銀納米顆粒引入到材料表面，將大大的提高材料的殺菌能力。

Southern在1975年首先提出：當模板分子(印跡分子)與聚合物單體接觸時會形成多重作用點，通過聚合過程這種作用就會被記憶下來，當模板分子除去后，聚合物中就形成了與模板分子空間構型相匹配的具有多重作用點的空穴，這樣的空穴將對模板分子及其類似物具有選擇識別特性-這就是分子印跡技術。

因此，開發一種新的醫用不銹鋼材料及其制備方法，引入乙二醇類化合物提高材料抗細菌粘附能力，引入銀納米顆粒提高材料的殺菌能力，同時利用分子印跡的技術在不銹鋼材料表面引入與成骨細胞相匹配的作用點提高材料促成骨細胞功能非常重要。

發明內容

本發明的目的在于針對一般生物醫用材料的不足，提供一種醫用不銹鋼材料及其制備方法，首先引入3-(三氟甲基)芐基硫醇附著層，再引入聚乙二醇類化合物附著層，既提高聚乙二醇類化合物在不銹鋼表面的附著能力，防止脫落，又利用聚乙二醇類化合物提高不銹鋼抗細菌粘附能力，避免細菌在不銹鋼表面粘附繁殖。

本發明的另一個目的是，在引入聚乙二醇類化合物附著層的過程中利用分子印跡方法，使不銹鋼材料具有對成骨細胞分子有效識別的功能，有利于成骨細胞在該材料表面固定生長。

本發明還在聚二乙醇類化合物附著層的表面引入銀納米顆粒，提高材料的殺菌能力，避免發生細菌感染。

本發明提供的技術方案是：

一種醫用不銹鋼材料，其具有抗細菌粘附、殺菌和促成骨細胞生長功能，其中，所述包括：

醫用不銹鋼基體；

第一附著層，其為3-(三氟甲基)芐基硫醇附著層，其附著在所述基體的表面，通過配位鍵與所述基體相連；

第二附著層，其為聚乙二醇類化合物附著層，其附著在所述基體的表面，所述聚乙二醇類化合物由甲基丙烯酸2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯在乙醇環境下發生交聯反應得到；

其中，第二附著層中還具有與成骨細胞空間構型相匹配的空穴；

此外，第二附著層表面還吸附有銀納米顆粒。

優選的是，所述的醫用不銹鋼材料中，所述空穴是使用分子印跡方法，在所述甲基丙烯酸2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯發生交聯反應的過程中引入成骨細胞，然后再使用膠原酶去除成骨細胞得到的。

一種醫用不銹鋼材料的制備方法，其中，所述包括以下步驟：

步驟一、預處理：不銹鋼片表面用碳化硅砂紙400號至1000號順序拋光，然后用丙酮、乙醇和蒸餾水依次超聲30分鐘，80℃真空干燥，然后將鈦片浸泡于體積分數為5％的3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中，浸泡1小時，蒸餾水洗凈，干燥，得到產物1；

步驟二、分子印跡方法結合表面引發原子轉移自由基聚合法進行表面改性：將甲基丙烯酸2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯和雙甲基丙烯酸乙二醇酯加入水和乙醇中，攪拌均勻，加入成骨細胞，攪拌均勻；加入面積為1×1cm²產物1，加入CuBr和α-溴代苯乙酸甲酯，通氮氣保護下100℃反應30分鐘后得到產物2；

步驟三、引入銀納米顆粒：將產物2加入銀納米顆粒的水溶液中，浸泡30-60分鐘，蒸餾水洗凈得到產物3；

步驟四、后處理：將產物3放入裝有1％I型膠原酶2ml的瓶中，消化30秒后取出，蒸餾水洗凈后超聲10分鐘，取出于80℃真空干燥，得到本發明的產品。

優選的是，所述的醫用不銹鋼材料的制備方法中，所述銀納米顆粒的粒徑為10-50納米，用量為0.5-1mol。