CN109999219A - 人工心脏瓣膜及制备方法及体内人工瓣膜杀菌方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了人工心脏瓣膜及制备方法及体内人工瓣膜杀菌方法，人工心脏瓣膜，包括基体，所述基体的材质为金属钛，所述基体的表面设有黑磷膜，所述黑磷膜上浸涂藻胆蛋白，浸涂藻胆蛋白的黑磷膜外附着有抗菌肽膜。本发明提供的人工心脏瓣膜及制备方法及体内人工瓣膜杀菌方法，抗感染能力强。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械，尤其涉及人工心脏瓣膜及制备方法及体内人工瓣膜杀菌方法。
背景技术
人工心脏瓣膜是治疗先天性心脏病、风湿性心脏病等心脏瓣膜疾病的主要人工器官，此类患者约占心脏疾病患者总数的30％。目前，人工心脏瓣膜在世界上的应用已达到每年30万只以上，在中国的应用约为每年三万只以上，且以每年15％的幅度增长。
目前临床上的人工心脏瓣膜主要有两类，机械瓣膜与生物瓣膜。生物瓣膜具有良好的流体力学特征，血栓形成的可能性低，但是容易出现瓣膜钙化和衰坏。目前，国内临床上应用的80％以上的人工心脏瓣膜为机械瓣膜，其优点是耐久性持久，但植入后容易形成血栓、栓塞、人工瓣膜感染性心内膜炎(Prothetic Valve Endocarditis，即PVE)等并发症。其中，人工瓣膜感染性心内膜炎是人工瓣膜置换术中最严重的并发症之一，感染率为0.1％-4.5％，感染性心内膜炎一旦发生，无论是手术治疗还是药物治疗都难以治疗，是一种严重威胁生命的疾病，早期死亡率高达80％以上。
因此，预防感染性心内膜炎的发生是关键所在，传统的预防感染性心内膜炎的方法有预防性服用抗生素、感染发生后使用抗生素，一旦发生瓣周漏或赘生物造成机械瓣关闭，还需要通过手术的治疗，将机械瓣膜取出，给患者带来创伤和经济负担，尤其是晚期的感染性心内膜炎患者，无论是手术还是药物治疗，死亡率均较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种抗感染人工心脏瓣膜及其制备方法，同时还提供一种对该人工心脏瓣膜进行体内杀菌处理的杀菌方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案一为：人工心脏瓣膜，包括基体，所述基体的材质为金属钛，所述基体的表面设有黑磷膜，所述黑磷膜上浸涂藻胆蛋白，浸涂藻胆蛋白的黑磷膜外附着有抗菌肽膜。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案二为：体内人工瓣膜杀菌方法，将具有808nm激光器的植入导管伸入体内，并用所述808nm激光器对人工瓣膜进行光照处理，所述人工瓣膜为上述人工心脏瓣膜。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案三为：人工心脏瓣膜的制备方法，S1、基体表面预处理：将钛质基体表面打磨光滑，超声清洗后干燥；S2、TiO2纳米管薄膜的制备：在经过步骤S1的所述基体上制作TiO2纳米管薄膜，获得第一半成品；S3、TiO2-黑磷的制备：将所述第一半成品置于除去表面氧化层的无定型黑磷粉末上，在气压0.02-0.04MPa的惰性气体氛围下升温至640-660℃，保温3-6h，然后降温至340-360℃，保温2-3h，冷却后得第二半成品；S4、TiO2-黑磷-藻胆蛋白-抗菌肽的制备：将所述第二半成品置于含有藻胆蛋白的水溶液中浸泡；然后置于抗菌肽溶液中浸泡，最后水洗、干燥，获得成品。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案四为：体内人工瓣膜杀菌方法，将具有808nm激光器的植入导管伸入体内，并用所述808nm激光器对人工瓣膜进行光照处理，所述人工瓣膜是由上述人工心脏瓣膜的制备方法所制得的。
本发明的有益效果在于：通过气相沉积将黑磷沉积在钛基体表面，形成具有一定结晶性并呈深黑色的黑磷膜，从而赋予钛基体表面光热性能，进一步修饰藻胆蛋白赋予表面光催化性能并改善瓣膜的生物相容性，抗菌肽膜的加入能提高黑磷的杀菌效果。采用本发明的人工心脏瓣膜可以让患者避免使用过多抗生素而让细菌产生耐药性，也避免了患者承受金属纳米粒子、有机抗菌剂的组织毒性，具有良好的临床应用前景。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
所述植入导管为用于将人工心脏瓣膜植入人体内的辅助器材，是现有人工心脏瓣膜植入技术的常用装置。
本发明最关键的构思在于：通过气相沉积将黑磷沉积在钛基体表面，形成黑磷膜，从而赋予钛基体表面光热性能，修饰藻胆蛋白赋予表面光催化性能并改善瓣膜的生物相容性，抗菌肽膜的加入能提高黑磷的杀菌效果。结合了光催化抗菌和光热抗菌的各自优缺点，提供了一种更加高效的抗菌策略。
人工心脏瓣膜，包括基体，所述基体的材质为金属钛，所述基体的表面设有黑磷膜，所述黑磷膜上浸涂有藻胆蛋白，浸涂有藻胆蛋白的黑磷膜外附着有抗菌肽膜。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过气相沉积将黑磷沉积在钛基体表面，形成具有一定结晶性并呈深黑色的黑磷膜，从而赋予钛基体表面光热性能，进一步修饰藻胆蛋白赋予表面光催化性能并改善瓣膜的生物相容性，抗菌肽膜的加入能提高黑磷的杀菌效果。采用本发明的人工心脏瓣膜可以让患者避免使用过多抗生素而让细菌产生耐药性，也避免了患者承受金属纳米粒子、有机抗菌剂的组织毒性，具有良好的临床应用前景。
体内人工瓣膜杀菌方法，将具有808nm激光器的植入导管伸入体内，并用所述808nm激光器对人工瓣膜进行光照处理，所述人工瓣膜为上述人工心脏瓣膜。
由上述描述可知，人工瓣膜植入人体后发生感染时，医护人员可以利用具有808nm激光器的植入导管对体内人工瓣膜杀菌，实现了非手术、无创式的体内人工心脏瓣膜表面生物膜感染的治疗方法，利于减少病患痛苦及治疗花销。另外，体内杀菌时，植入导管的路径可以与前期进行介入手术植入人工瓣膜的路径相同，因此，可以实现微创或无创。
人工心脏瓣膜的制备方法，S1、基体表面预处理：将钛质基体表面打磨光滑，超声清洗后干燥；S2、TiO2纳米管薄膜的制备：在经过步骤S1的所述基体上制作TiO2纳米管薄膜，获得第一半成品；S3、TiO2-黑磷的制备：将所述第一半成品置于除去表面氧化层的无定型黑磷粉末上，在气压0.02-0.04MPa的惰性气体氛围下升温至640-660℃，保温3-6h，然后降温至340-360℃，保温2-3h，冷却后得第二半成品；S4、TiO2-黑磷-藻胆蛋白-抗菌肽的制备：将所述第二半成品置于含有藻胆蛋白的水溶液中浸泡；然后置于抗菌肽溶液中浸泡，最后水洗、干燥，获得成品。
进一步的，步骤S2中，所述TiO2纳米管薄膜按如下方法制备得到：将经过步骤S1的基体投入NH4H2PO4与NH4HF2混合水溶液中，并向所述混合水溶液中通入20V恒定电压，利用电极氧化法使基体表面生成TiO2纳米管薄膜。
进一步的，TiO2纳米管薄膜的制备过程中对所述混合水溶液进行匀速磁力搅拌2h，所述混合水溶液保持恒温20℃。
进一步的，步骤S4中，藻胆蛋白水溶液的浓度为50-200μg/mL，浸泡时间为30-60s。
进一步的，步骤S4中，抗菌肽溶液的浓度为50-200μM，浸泡时间为3-5h，浸泡温度为37℃。
进一步的，步骤S3所述除去表面氧化层的无定型黑磷粉末按如下方法制备得到：取无定型黑磷粉末置于去离子水中，在190-210℃下反应11-13h，冷却后过滤，用去离子水冲洗后真空干燥。
进一步的，步骤S4之后包括步骤S5、预杀菌：用808nm近红外光对所述成品进行光照处理。
体内人工瓣膜杀菌方法，将具有808nm激光器的植入导管伸入体内，并用所述808nm激光器对人工瓣膜进行光照处理，所述人工瓣膜是由上述人工心脏瓣膜的制备方法所制得的。
由上述描述可知，当人工瓣膜发生感染时，将植入导管探头伸入发生感染的人工瓣膜部位，并对该部位进行激光照射，以达到快速杀灭细菌，去除生物膜的目的。
实施例一
本发明的实施例一为：人工心脏瓣膜，包括基体，所述基体的材质为金属钛，所述基体的表面设有黑磷膜，所述黑磷膜上浸涂有藻胆蛋白，浸涂有藻胆蛋白的黑磷膜外附着有抗菌肽膜。体内人工瓣膜杀菌方法，将具有808nm激光器的植入导管伸入体内，并用所述808nm激光器对人工瓣膜进行光照处理，所述人工瓣膜为上述人工心脏瓣膜。
本实施例还提供一种人工心脏瓣膜的制备方法，
S1、基体表面预处理：将钛质基体表面用240目、360目、400目、600目、800目、1000目、2000目的碳化硅砂纸进行逐级打磨光滑，依次置于丙酮、无水乙醇、去离子水中超声清洗各10min后干燥备用；
S2、TiO2纳米管薄膜的制备：采用石墨片为阴极材料，1mol/L的NH4H2PO4+0.08mol/L的NH4HF2混合水溶液为阳极氧化电解液，20V的恒定电压制备TiO2纳米管。氧化过程中恒温水浴20℃，匀速磁力搅拌2h；
S3、TiO2-黑磷的制备：将步骤S2所得基体置于除去表面氧化层的无定型黑磷粉末上，在气压0.02MPa惰性气体(如纯度高于99.99％的氩气)氛围下升温至640℃，保温3h，然后降温至340℃，保温2h，冷却后得TiO2-黑磷；
S4、TiO2-黑磷-藻胆蛋白-抗菌肽的制备：将步骤S3所得基体置于含有50μg/mL的藻胆蛋白水溶液中浸涂30s，待样本干燥后再浸涂2-5次，本实施例浸涂3次；然后将样品置于50μM的抗菌肽溶液中浸泡，之后将样品水洗，并干燥。
可选的，步骤S4之后包括步骤S5、预杀菌：用808nm近红外光对所述成品进行光照处理，所述光照时间为20min。
本发明所制备的人工心脏瓣膜，在近红外808nm激光照射下，光热与光动力协同消除人工心脏瓣膜表面细菌及生物膜。通过光照可以快速杀菌，并储存活性氧(ROS)，利用活性氧增加细菌对温度的敏感性。在无光照的情况下，缓慢释放活性氧(ROS)，能够长时间抑制细菌的生长。生物膜即细菌生物被膜(bacterial biofilm，BF)，是细菌分泌的多糖、纤维蛋白和脂蛋白等物质所形成的，吸附于生物材料或机体腔道表面的膜状物质，其是能将细菌自身包裹于其中的膜样复合物，消除它是为了去掉感染源。本发明结合光催化抗菌和光热抗菌的各自优缺点，提供了一种更加高效的抗菌策略，光照后TiO2-黑磷-藻胆蛋白-抗菌肽组相比于对照组基体周围细胞组织的炎症反应明显降低，基体表面的细菌生物膜光照后已被消除。
本实施例还提供一种体内人工瓣膜杀菌方法，将具有808nm激光器的植入导管伸入体内，并用所述808nm激光器对人工瓣膜进行光照处理，所述人工瓣膜是由上述人工心脏瓣膜的制备方法所制得的。
当人工瓣膜发生感染后，通过近红外快速照射，即可以快速杀灭人工心脏瓣膜表面的细菌，并能高效及安全地消除生物膜。从而避免需要对患者进行开胸手术而将人工瓣膜取出，减少给患者带来的创伤。
实施例二
本发明的实施例二为：人工心脏瓣膜的制备方法，
S1、基体表面预处理：将钛质基体表面用240目、360目、400目、600目、800目、1000目、2000目的碳化硅砂纸进行逐级打磨光滑，依次置于丙酮、无水乙醇、去离子水中超声清洗各10min后干燥备用；
S2、TiO2纳米管薄膜的制备：采用石墨片为阴极材料，1mol/L的NH4H2PO4+0.08mol/L的NH4HF2水溶液为阳极氧化电解液，20V的恒定电压制备TiO2纳米管。氧化过程中恒温水浴20℃，匀速磁力搅拌2h；
S3、TiO2-黑磷的制备：将步骤S2所得基体置于除去表面氧化层的无定型黑磷粉末上，在气压0.02MPa的高纯氩气(纯度高于99.99％)氛围下升温至650℃，保温3h，然后降温至340℃，保温3h，冷却后得TiO2-黑磷；
S4、TiO2-黑磷-藻胆蛋白-抗菌肽的制备：将步骤S2所得基体置于含有100μg/mL的藻胆蛋白水溶液中浸涂40s，待样本干燥后再浸涂4次；然后将样品置于100μM的抗菌肽溶液中浸泡，之后将样品水洗，并干燥。
可选的，步骤S4之后包括步骤S5、预杀菌：用808nm近红外光对所述成品进行光照处理，所述光照时间为18min。
本实施例还提供一种体内人工瓣膜杀菌方法，将具有808nm激光器的植入导管伸入体内，并用所述808nm激光器对人工瓣膜进行光照处理，所述人工瓣膜是由上述人工心脏瓣膜的制备方法所制得的。
实施例三
本发明的实施例三为：人工心脏瓣膜的制备方法，
S1、基体表面预处理：将钛质基体表面用240目、360目、400目、600目、800目、1000目、2000目的碳化硅砂纸进行逐级打磨光滑，依次置于丙酮、无水乙醇、去离子水中超声清洗各10min后干燥备用；
S2、TiO2纳米管薄膜的制备：采用石墨片为阴极材料，1mol/L的NH4H2PO4+0.08mol/L的NH4HF2水溶液为阳极氧化电解液，20V的恒定电压制备TiO2纳米管。氧化过程中恒温水浴20℃，匀速磁力搅拌2h；
S3、TiO2-黑磷的制备：将步骤S2所得基体置于除去表面氧化层的无定型黑磷粉末上，在气压0.02MPa的高纯氩气(纯度高于99.99％)氛围下升温至660℃，保温4h，然后降温至340℃，保温4h，冷却后得TiO2-黑磷；
S4、TiO2-黑磷-藻胆蛋白-抗菌肽的制备：将步骤S2所得基体置于含有150μg/mL的藻胆蛋白水溶液中浸涂40s，待样本干燥后再浸涂4次；然后将样品置于150μM的抗菌肽溶液中浸泡，之后将样品水洗，并干燥。
可选的，步骤S4之后包括步骤S5、预杀菌：用808nm近红外光对所述成品进行光照处理，所述光照时间为15min。
本实施例还提供一种体内人工瓣膜杀菌方法，将具有808nm激光器的植入导管伸入体内，并用所述808nm激光器对人工瓣膜进行光照处理，所述人工瓣膜是由上述人工心脏瓣膜的制备方法所制得的。
综上所述，本发明提供的人工心脏瓣膜及制备方法及体内人工瓣膜杀菌方法，抗感染(抗菌)能力强；通过近红外快速照射即可以快速杀灭人工心脏瓣膜表面的细菌，并能高效及安全地消除生物膜，减少了患者痛苦及治疗花费。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.人工心脏瓣膜，包括基体，其特征在于：所述基体的材质为金属钛，所述基体的表面设有黑磷膜，所述黑磷膜上浸涂藻胆蛋白，浸涂藻胆蛋白的黑磷膜外附着有抗菌肽膜。
2.人工心脏瓣膜的制备方法，其特征在于：
S1、基体表面预处理：将钛质基体表面打磨光滑，超声清洗后干燥；
S2、TiO2纳米管薄膜的制备：在经过步骤S1的所述基体上制作TiO2纳米管薄膜，获得第一半成品；
S3、TiO2-黑磷的制备：将所述第一半成品置于除去表面氧化层的无定型黑磷粉末上，在气压0.02-0.04MPa的惰性气体氛围下升温至640-660℃，保温3-6h，然后降温至340-360℃，保温2-3h，冷却后得第二半成品；
S4、TiO2-黑磷-藻胆蛋白-抗菌肽的制备：将所述第二半成品置于含有藻胆蛋白的水溶液中浸泡；然后置于抗菌肽溶液中浸泡，最后水洗、干燥，获得成品。
3.根据权利要求2所述的人工心脏瓣膜的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述TiO2纳米管薄膜按如下方法制备得到：将经过步骤S1的基体投入NH4H2PO4与NH4HF2混合水溶液中，并向所述混合水溶液中通入20V恒定电压，利用电极氧化法使基体表面生成TiO2纳米管薄膜。
4.根据权利要求3所述的人工心脏瓣膜的制备方法，其特征在于：TiO2纳米管薄膜的制备过程中对所述混合水溶液进行匀速磁力搅拌2h，所述混合水溶液保持恒温20℃。
5.根据权利要求3所述的人工心脏瓣膜的制备方法，其特征在于：步骤S4中，藻胆蛋白水溶液的浓度为50-200μg/mL，浸泡时间为30-60s。
6.根据权利要求3所述的人工心脏瓣膜的制备方法，其特征在于：步骤S4中，抗菌肽溶液的浓度为50-200μM，浸泡时间为3-5h，浸泡温度为37℃。
7.根据权利要求2所述的人工心脏瓣膜的制备方法，其特征在于：步骤S3所述除去表面氧化层的无定型黑磷粉末按如下方法制备得到：取无定型黑磷粉末置于去离子水中，在190-210℃下反应11-13h，冷却后过滤，用去离子水冲洗后真空干燥。
8.根据权利要求2所述的人工心脏瓣膜的制备方法，其特征在于：步骤S4之后包括步骤S5、预杀菌：用808nm近红外光对所述成品进行光照处理。
9.体内人工瓣膜杀菌方法，其特征在于：将具有808nm激光器的植入导管伸入体内，并用所述808nm激光器对人工瓣膜进行光照处理，所述人工瓣膜为权利要求1所述的人工心脏瓣膜；或者，所述人工瓣膜是由权利要求2-8中任意一项所述的人工心脏瓣膜的制备方法所制得的。
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|---|---|---|---|---|
| CN114481070A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-05-13 | 上海臻亿医疗科技有限公司 | 镀膜方法 |
| CN115737913A (zh) * | 2022-10-18 | 2023-03-07 | 东莞市人民医院 | 一种可控释放h2s的心脏补片及其制备方法与应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1935273A (zh) * | 2006-08-25 | 2007-03-28 | 许川山 | 一种具有防治再狭窄功能的光敏支架 |
| CN107007865A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-08-04 | 湖北大学 | 一种壳聚糖‑黑磷复合水凝胶及其制备方法 |
| CN108042565A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-05-18 | 深圳先进技术研究院 | 一种具有抗菌功效的黑磷纳米材料及其制备方法 |
| CN108144059A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-06-12 | 中南大学 | 一种二维黑磷纳米片负载纳米银复合材料及其制备方法和作为抗菌试剂的应用 |
| CN108853604A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-11-23 | 湖北大学 | 一种利用近红外快速消除骨植入体表面细菌生物膜的方法 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1935273A (zh) * | 2006-08-25 | 2007-03-28 | 许川山 | 一种具有防治再狭窄功能的光敏支架 |
| CN107007865A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-08-04 | 湖北大学 | 一种壳聚糖‑黑磷复合水凝胶及其制备方法 |
| CN108042565A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-05-18 | 深圳先进技术研究院 | 一种具有抗菌功效的黑磷纳米材料及其制备方法 |
| CN108144059A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-06-12 | 中南大学 | 一种二维黑磷纳米片负载纳米银复合材料及其制备方法和作为抗菌试剂的应用 |
| CN108853604A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-11-23 | 湖北大学 | 一种利用近红外快速消除骨植入体表面细菌生物膜的方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114481070A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-05-13 | 上海臻亿医疗科技有限公司 | 镀膜方法 |
| CN115737913A (zh) * | 2022-10-18 | 2023-03-07 | 东莞市人民医院 | 一种可控释放h2s的心脏补片及其制备方法与应用 |
| CN115737913B (zh) * | 2022-10-18 | 2023-11-24 | 东莞市人民医院 | 一种可控释放h2s的心脏补片及其制备方法与应用 |
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