[发明专利]包括抗感染表面的医疗植入物

说明书

本发明公开了一种医疗植入物，所述医疗植入物包括：植入物主体，所述植入物主体被配置用于用作医疗植入物；所述植入物主体上的表面，其中所述表面包括多个突出部(40)，每个突出部具有在植入物主体近侧的基部、在植入物主体远侧的峰以及从基部延伸至峰的侧壁，其中所述表面具有在50至500个峰/11m²范围内的峰密度，并且其中突出部为渐缩的，使得每个突出部的峰处的宽度小于每个突出部的基部处的宽度。

技术领域

本发明涉及包括抗感染表面的医疗植入物。具体实施方案涉及医疗植入物，诸如假体关节(包括髋关节、膝关节、肩关节等)及其部件。

背景技术

医疗植入物的一个问题是其表面上的生物膜形成从而导致感染。细菌细胞可附着到医疗植入物的表面。细菌细胞可增殖并产生细胞外多糖粘液(EPS)从而形成其中安置细菌细胞的基质。这可持续到基质溢出使浮游细胞释放从而导致感染为止。针对此类生物膜形成和由此产生的感染的最佳防御为医疗植入物的宿主组织覆盖。

按照上文所述，希望提供具有下述表面的医疗植入物，该表面具有降低的细菌粘附性，同时促进或至少不会不利地影响宿主细胞粘附性。虽然已经进行了大量研究来探索表面化学性质的影响，但最近的趋势为阐明表面形貌在细胞附着过程中发挥的作用。植入物的成功设计应考虑针对宿主细胞(成骨细胞)粘附性的积极属性，并且同样限制细菌定植的有害影响。在现有技术中，已经分别考虑了这些双重目标，这在很大程度上反映了可用的文献和这些研究的重点。成骨细胞和细菌的粘附性也已在相同表面上进行了比较，但尚未在直接竞争中进行，因此还不清楚一种类型细胞的存在如何影响另一种类型细胞的粘附性。

一种此类现有技术的文献为Izquierdo-Barba等人编写的“Acta Biomaterials”，2015年，第15卷，第20页至28页。Izquierdo-Barba等人已公开对成骨细胞和金黄色葡萄球菌增殖具有选择性行为的纳米柱状涂层。此类涂层包含高密度的纳米柱状结构，这些纳米柱状结构会损害细菌粘附性。成骨细胞对此类表面的粘附性也被降低，但未降低至相同的程度。

发明人已考虑的一个问题为如何提供损害细菌粘附性(小的刚性细胞)而不会降低成骨细胞粘附性(相对大的能够变形的细胞)的纳米结构化表面。

发明人已考虑的另一个问题为此类纳米柱状表面的机械稳健性。纳米柱状结构很弱并且在使用中可易于破碎，从而导致纳米粒子释放到患者系统中。此类纳米粒子有可能对器官、组织和细胞造成不利影响。另外，在植入物储存期间或使用中对表面形貌的物理损坏将不利地影响表面在降低细菌粘附性方面的功能性能。

发明内容

本文描述了一种医疗植入物，所述医疗植入物包括：

植入物主体，所述植入物主体被配置用于用作医疗植入物，

所述植入物主体上的表面，

其中所述表面包括多个突出部，每个突出部具有在所述植入物主体近侧的基部、在所述植入物主体远侧的峰以及从所述基部延伸至所述峰的侧壁，

其中所述表面具有在50至500个峰/μm²范围内的峰密度，并且

其中所述突出部为渐缩的，使得每个突出部的所述峰处的宽度小于每个突出部的所述基部处的宽度。

发明人已背离现有技术的纳米柱状表面，以提供具有适当高的峰密度但也具有渐缩突出部的表面。高的峰密度仍然提供对小的刚性细菌细胞具有降低的粘附性的表面。然而，此类表面还提供较大的能够变形的宿主细胞能够触及的增加的表面积，并且因此此类宿主细胞的粘附性不降低至与纳米柱状表面结构相同的程度。