[发明专利]一种在医用材料表面上制备抗菌表面的方法

说明书

本发明公开了一种在医用材料表面上制备抗菌表面的方法，包括以下步骤：(1)对医用材料表面进行氧等离子体预处理后，在医用材料表面进行化学接枝氨基硅烷，然后将接枝节氨基硅烷表面的医用材料与酰基化合物反应；(2)引发剂修饰表面的医用材料置于抗粘附单体水溶液中进行接枝聚合反应；(3抗粘附聚合物刷修饰表面的医用材料置于含叠氮化合物的二甲基甲酰胺溶液中；(4)将叠氮化表面的医用材料，置于抗菌剂的点击溶液中，进行点击反应，得到抗粘附聚合物层和抗菌剂层共修饰的抗菌表面。本发明避免了抗粘附能力和杀菌能相互干扰，具有优异的长效抗菌性能，减轻杀菌层对血液和体细胞的不良影响，生物相容性优良。

技术领域

本发明涉及医用材料，特别涉及一种在医用材料表面上制备抗菌表面的方法。

背景技术

我们的健康受到一些微生物威胁，抗菌材料在日常生活中也变得非常重要。随着社会健康意识的提高，植入体材料的应用也越来越广泛，由细菌引起的植入体感染问题也越来越受人们重视。尽管材料的无菌处理和术前抗生素的使用能一定程度减少该类感染的发生，但仍有4％-6％的患者在植入初期因细菌感染而引起植入体失效，给患者带来巨大的痛苦和经济负担。在中国，该类感染临床发生率更是高达15％。因此，植入体材料不仅要求要有良好的生物相容性，还需要具备必要的抗菌能力。硅材料由于表面规整度较好，特异性吸附少，广泛用于表面改性模型的构建。

植入体材料的细菌感染难以治愈的问题决定了对于植入体的细菌感染，要采取预防大于救治的措施。即植入体材料在具备优异的组织相容性和生物相容性的同时，还要具备优异的抗菌性能。为了提高植入体材料的抗菌性能，对材料进行表面改性，在其表面利用各种抗菌剂构建抗菌型表面是一种有效的方法。目前临床常用的抗菌剂包括离子型抗菌剂，如磺胺嘧啶银等；以及抗生素类抗菌剂，如四环素和万古霉素等。尽管添加这些抗菌剂的材料具有很强的抗菌性能，银离子的细胞毒性较大，抗生素类则易使细菌对抗生素产生耐药性，耐药性的细菌已经成为目前临床面临的一大挑战。这些问题使得这些抗菌剂在临床上应用存在一定的限制，人们迫切需要一种新型的抗菌剂。

发明内容

为了克服现有技术中在医用材料表面引入的抗粘附聚合物层和抗菌剂，但抗粘附能力和杀菌能力相互影响从而影响表面抗菌能力，以及多肽类抗菌剂自身不稳定的问题，本发明的目的在于提供一种在医用材料表面上制备抗菌表面的方法，避免了性能相互干扰，而且改善了抗菌剂在体内被酶降解的问题，获得更优异的长效抗菌性能。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种在医用材料表面上制备抗菌表面的方法，包括以下步骤：

(1)对医用材料表面进行氧等离子体预处理后，在医用材料表面进行化学接枝氨基硅烷，然后将表面接枝节氨基硅烷的医用材料与酰基化合物反应，制得原子转移自由基聚合的引发剂修饰表面的医用材料；

(2)将步骤(1)得到引发剂修饰表面的医用材料置于抗粘附单体自由基聚合混合溶液中进行接枝聚合反应，制得抗粘附聚合物刷修饰表面的医用材料；

(3)将步骤(2)得到的抗粘附聚合物刷修饰表面的医用材料置于含叠氮化合物的二甲基甲酰胺溶液中，制得叠氮化表面的医用材料；

(4)将步骤(3)制备的叠氮化表面的医用材料，置于抗菌剂的点击溶液中，进行点击反应，得到抗粘附聚合物层和抗菌剂层共修饰的抗菌表面。

步骤(1)所述氧等离子体预处理，具体为：

对医用材料表面进行氧等离子体预处理,工作参数为功率20-600W，压强20-120Pa，气体流速2-300ml/min，温度10-50℃，时间2-10min。

步骤(1)所述在医用材料表面进行化学接枝氨基硅烷，具体为：

将预处理后的医用材料浸入氨基硅烷的乙醇溶液中，反应5-24h；其中，氨基硅烷的乙醇溶液中，氨基硅烷的体积浓度为1-20％，温度10-40℃；