[發明專利]3D打印多孔鈦表面抗菌及促成骨的可控釋藥體系及制備方法

有效

• 申請號: 202010022641.2
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111110916B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 張妍妮;王坤;盧婷利
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: A61L27/34
• 分類號: A61L27/34;A61L27/06;A61L27/30;A61L27/54;A61L27/56;B33Y80/00;C25D11/26
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種3D打印多孔鈦表面抗菌及促成骨的可控釋藥體系，其特征在于包括PDA修飾的陽極氧化所得的雙管徑納米管膜層，膜層厚度為8～25微米：上層為細胞相互作用的界面及藥物釋放的“閥門”的小管徑層，管徑為20～60納米，用作與細胞相互作用的界面及藥物釋放的“閥門”；下層為裝載藥物的大管徑層，管徑大小為80～140納米；PDA層在納米管內壁沉積，厚度為5～25納米；所述藥物為：抗菌肽LL37和鋅離子；

所述雙管徑納米管膜層由配制氟化鹽電解液用于多孔鈦或多孔鈦合金基體陽極氧化得到。

2.一種權利要求1所述3D打印多孔鈦表面抗菌及促成骨的可控釋藥體系的制備方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：采用3D打印技術獲得多孔鈦或多孔鈦合金；

步驟2：以多孔鈦或多孔鈦合金為陽極，石墨棒為陰極，電解液為氟鹽、乙二醇和去離子水；電解時采用直流電源；所述電解液的比例為每份0.08M氟鹽、250mL乙二醇和2wt.％去離子水，其中250mL乙二醇中含50mL二乙二醇；

對陽極氧化，得到雙管徑二氧化鈦納米管，過程為三個階段：

第一階段在5V～30V電壓下，陽極氧化處理1～8小時，形成小管徑結構的納米管；

第二階段，將電壓以每分鐘10～60伏特的速率升至80～140伏特，并在該電壓下維持15～60分鐘；

第三階段，以每秒5～50毫升的速率向電解液中添加鎂鹽溶液，每升電解液中添加鎂鹽的量為0.06摩爾，處理時間為30～120分鐘；

步驟3：將雙管徑二氧化鈦納米管浸于pH為8.5的含DA的Tris-HCl緩沖液之中，在磁力攪拌下，DA發生氧化自聚合反應；攪拌速率為300～700轉每分鐘，反應時間為1～24小時；采用去離子水充分清洗后，真空干燥；所述DA的濃度為1～8毫克每毫升；所述Tris-HCl緩沖液濃度為10毫摩爾每升；

步驟4：

鋅離子的負載：將納米管浸入硝酸鋅的水溶液中，震蕩1～24小時；采用去離子水充分清洗后，室溫真空干燥；所述硝酸鋅溶液的濃度為0.5M；

抗菌肽的負載：用移液器移取80微升的抗菌肽LL37的磷酸鹽緩沖液均勻涂覆在納米管表面，并使溶液充分浸潤多孔內表面，室溫靜置30～60分鐘后，將樣品轉移至真空干燥箱，室溫真空干燥1～2小時，重復此步驟，使得抗菌肽的總理論負載量為200～400微克，最后一次負載干燥后，用PBS快速清洗樣品表面，除去殘留在納米管表面的、多余的抗菌肽，清洗的溶液收集；并4攝氏度保存；所述抗菌肽LL37的濃度為5毫克每毫升。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：所述陰極和陽極之間的距離為5厘米。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：所述鎂鹽溶液的濃度為0.06M。