[发明专利]Ag-TiO2

说明书

本发明提供一种具备杀菌和疏水能力的种植体材料。其中以Ti为基体，利用化学镀的方法将二氧化钛(TiOsubgt;2/subgt;)和十八烷基三氯硅烷(OTS)掺入银(Ag)纳米材料涂层内，制备双纳米颗粒协同修饰Ti的复合涂层，利用Ag的广谱杀菌性能，TiOsubgt;2/subgt;的光催化降解效果和OTS的超疏水性从物理方法直接抑制细菌附着，形成具备杀菌和抗吸附能力的复合涂层，更加高效持久防止植入体感染。本发明提供所述Ag‑TiOsubgt;2/subgt;‑OTS复合涂层的制备方法及其作为抗菌植入体的应用。本发明所述的复合涂层对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具备抗吸附能力。

技术领域

本发明涉及生物种植体材料领域，Ag-TiO₂-OTS涂层具备疏水效果，能够减少细菌在种植体表面的吸附繁殖，从而降低种植体的术后感染率。

背景技术

在现代医疗背景下，种植体在骨科、牙科、整形外科等领域的应用越来越广泛，同时种植体材料所引发的相关感染问题也日趋严重。研究指出多达80％的生物医疗材料引发的感染是由于生物膜附着在材料表面所致，种植体植入到受创伤的皮肤或组织，创伤处很容易受到细菌的入侵形成生物膜。一旦生物膜在材料表面上生成，细菌更易于侵入，使防御机制降低进而促进细菌的粘附、繁殖形成感染，最终导致手术失败。

钛(Ti)及其合金因为良好的生物相容性、优异的机械强度和良好的耐腐蚀性而被广泛应用为植入体材料，但并不具备抗菌效果，因此要对其表面进行修饰。

银(Ag)和二氧化钛(TiO₂)这种金属与光催化材料的联合应用也十分广泛，Ag作为广谱杀菌剂的应用已有长久的历史，TiO₂在可见光下由于电子-空穴对的分离和复合产生活性氧，起到杀菌作用。当两者联用时，银离子能够延长TiO₂的电子-空穴对的分离复合过程，从而提高了抗菌效果。但细菌接触到种植体表面仍然会形成生物膜，从而阻隔杀菌剂和菌的接触，不能继续发挥杀菌作用。

十八烷基三氯硅烷(OTS)是一种长链硅烷，具有超疏水能力，在防冻、耐磨和抗菌等领域的应用已有一定成就。当它在种植体表面存在时，使得种植体具备疏水效果，细菌不易在其表面吸附定植，生物膜的生成也会相应减少。

本发明首先在Ti表面沉积Ag-TiO₂涂层，使得种植体具备杀菌效果，再将OTS接枝到其表面，使得种植体同时具备物理性的抗菌吸附效果，降低种植体手术的感染。

发明内容

本发明目的在于制备一种具备杀菌能力，同时具备疏水能力的种植体材料。

为实现上述目的，Ag-TiO₂-OTS疏水复合涂层的制备采用以下步骤。

1)Ti基体的打磨清洗。

2)Ag涂层的制备，将Ti悬挂银镜反应液中避光反应24h。

3)Ag-TiO₂涂层的制备，将TiO₂悬液加入避光反应了4h的Ag涂层制备反应液中，并以300rpm的速度搅拌继续反应。

4)Ag-TiO₂-OTS复合涂层的制备，将正己烷加入制备的OTS反应液中，覆盖Ag-TiO₂涂层的Ti基体过夜浸泡其中。

基于以上技术方案，本发明的Ag-TiO₂-OTS复合涂层具备超疏水能力和抗菌能力，其制备具有工艺简单环保，条件温和，制备周期短等特点。

Ag涂层、Ag-TiO₂涂层和Ag-TiO₂-OTS复合涂层用于对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗吸附能力评估。

附图说明