CN109260512A - 一种抗菌骨水泥支架的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抗菌骨水泥支架的制备方法，其能够提高骨水泥支架中银的分散均匀性，该方法包括以下步骤：S1.使用3D打印机用高分子材料打印出高分子网络结构体；S2.弱碱条件下，在骨水泥浆体中加入多马胺溶液和硝酸银溶液，在空气中进行充分搅拌，得到含有纳米银的骨水泥浆体；S3.将上述浆体注入S1所得的高分子网络结构体中，再去除高分子网络结构体，得到一种银分散均匀的抗菌骨水泥支架。

Description

一种抗菌骨水泥支架的制备方法
技术领域
本发明属于骨损伤修复医用材料领域，具体涉及一种抗菌骨水泥支架。
背景技术
人工骨修复是目前治疗骨缺损较为理想的方法。硫酸钙作为一种传统的骨修复材料，以其良好的生物相容性、骨传导性等在骨修复方面具有良好的应用前景。人工骨修复材料植入后极易发生感染等并发症，目前临床上通常使用载有抗生素的骨水泥作为骨修复材料，但是抗生素的使用易产生抗性，且局部浓度过高对周围关节组织产生危害，因此，寻求一种抗菌效果优良的抗菌骨水泥已经成为骨修复研究的重点内容之一。银作为一种最常见抗菌剂已经得到广泛研究，有研究表明，银离子能够穿透细菌的细胞壁，并能导致细菌DNA结构变性，阻碍细菌DNA复制，从而导致细菌死亡。但在骨水泥自固化过程中银的分散性问题有待研究。
发明内容
本发明提供一种抗菌骨水泥支架的制备方法，其能够提高骨水泥支架中银的分散均匀性，该方法包括以下步骤：
S1.使用3D打印机用高分子材料打印出高分子网络结构体；
S2.弱碱条件下，在骨水泥浆体中加入多马胺溶液和硝酸银溶液，在空气中进行充分搅拌，得到含有纳米银的骨水泥浆体；
S3.将上述浆体注入S1所得的高分子网络结构体中，再去除高分子网络结构体，得到一种银分散均匀的抗菌骨水泥支架。
优选地，S1的高分子材料选用聚己内酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚羟基脂肪酸酯和聚乳酸中的一种或多种共混物。
优选地，S2的弱碱条件为pH在8.0-9.0之间。
优选地，S2的骨水泥为磷酸四钙+二水磷酸氢钙、无定型磷酸钙+二水磷酸氢钙、磷酸四钙+α-磷酸三钙+磷酸氢钙、部分结晶磷酸钙+磷酸氢钙+羟基磷灰石、磷酸氢钙+α-磷酸三钙+碳酸钙及磷酸四钙-磷酸氢钙体系骨水泥中的任意一种。
优选地，S2的多巴胺溶液浓度为20-25mg/mL，硝酸银溶液的浓度为1-100mM。
优选地，S3的去除方法可以用有机溶剂去除或采用加热形式。优先采用加热的方法，其在加热过程中除了能够去除高分子，还能够进一步提高骨水泥支架的强度。
本发明的有益效果是：本发明利用高分子网络结构体以及多马胺在弱碱条件下对硝酸银溶液的还原性，使得纳米银颗粒能够负载在高分子网络结构体中，从而提高纳米银在骨水泥支架的分散均匀性。
具体实施方式
实施例1
一种抗菌骨水泥支架的制备方法，其能够提高骨水泥支架中银的分散均匀性，该方法包括以下步骤：
S1.使用3D打印机用聚己内酯打印出高分子网络结构体；
S2.弱碱条件下，在骨水泥浆体中加入20mg/mL多马胺溶液和1mM硝酸银溶液，在空气中进行充分搅拌，得到含有纳米银的骨水泥浆体，所述骨水泥为磷酸四钙+二水磷酸氢钙；
S3.将上述浆体注入S1所得的高分子网络结构体中，用有机溶剂去除高分子网络结构体，得到一种银分散均匀的抗菌骨水泥支架。
实施例2
一种抗菌骨水泥支架的制备方法，其能够提高骨水泥支架中银的分散均匀性，该方法包括以下步骤：
S1.使用3D打印机用聚碳酸酯打印出高分子网络结构体；
S2.弱碱条件下，在骨水泥浆体中加入22mg/mL多马胺溶液和50mM硝酸银溶液，在空气中进行充分搅拌，得到含有纳米银的骨水泥浆体，所述骨水泥为部分结晶磷酸钙+磷酸氢钙+羟基磷灰石；
S3.将上述浆体注入S1所得的高分子网络结构体中，加热去除高分子网络结构体，得到一种银分散均匀的抗菌骨水泥支架。
实施例3
一种抗菌骨水泥支架的制备方法，其能够提高骨水泥支架中银的分散均匀性，该方法包括以下步骤：
S1.使用3D打印机用聚氨酯打印出高分子网络结构体；
S2.弱碱条件下，在骨水泥浆体中加入25mg/mL多马胺溶液和100mM硝酸银溶液，在空气中进行充分搅拌，得到含有纳米银的骨水泥浆体，所述骨水泥为无定型磷酸钙+二水磷酸氢钙；
S3.将上述浆体注入S1所得的高分子网络结构体中，用有机溶剂去除高分子网络结构体，得到一种银分散均匀的抗菌骨水泥支架。
实施例4
一种抗菌骨水泥支架的制备方法，其能够提高骨水泥支架中银的分散均匀性，该方法包括以下步骤：
S1.使用3D打印机用聚羟基脂肪酸酯打印出高分子网络结构体；
S2.弱碱条件下，在骨水泥浆体中加入20mg/mL多马胺溶液和100mM硝酸银溶液，在空气中进行充分搅拌，得到含有纳米银的骨水泥浆体，所述骨水泥为磷酸氢钙+α-磷酸三钙+碳酸钙；
S3.将上述浆体注入S1所得的高分子网络结构体中去除高分子网，加热去除网络结构体，得到一种银分散均匀的抗菌骨水泥支架。

Claims (6)

1.一种抗菌骨水泥支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.使用3D打印机用高分子材料打印出高分子网络结构体；
S2.弱碱条件下，在骨水泥浆体中加入多马胺溶液和硝酸银溶液，在空气中进行充分搅拌，得到含有纳米银的骨水泥浆体；
S3.将上述浆体注入S1所得的高分子网络结构体中，再去除高分子网络结构体，得到一种银分散均匀的抗菌骨水泥支架。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌骨水泥支架的制备方法，其特征在于，S1的高分子材料选用聚己内酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚羟基脂肪酸酯和聚乳酸中的一种或多种共混物。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌骨水泥支架的制备方法，其特征在于，S2的弱碱条件为pH在8.0-9.0之间。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌骨水泥支架的制备方法，其特征在于，S2的骨水泥为磷酸四钙+二水磷酸氢钙、无定型磷酸钙+二水磷酸氢钙、磷酸四钙+α-磷酸三钙+磷酸氢钙、部分结晶磷酸钙+磷酸氢钙+羟基磷灰石、磷酸氢钙+α-磷酸三钙+碳酸钙及磷酸四钙-磷酸氢钙体系骨水泥中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌骨水泥支架的制备方法，其特征在于，S2的多巴胺溶液浓度为20-25mg/mL，硝酸银溶液的浓度为1-100mM。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌骨水泥支架的制备方法，其特征在于，S3的去除方法可以用有机溶剂去除或采用加热形式。
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