CN113663140B - 一种植入物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植入物及其制备方法和应用。一种植入物,包括:钛基基体;中间涂层;所述中间涂层,涂敷于所述钛基基体表面;组分包括精氨酸和聚多巴胺;声敏涂层,所述声敏涂层涂敷于所述中间涂层表面;组分包括粘结剂和声敏颗粒;所述声敏颗粒具有核壳结构,核包含姜黄素颗粒,壳包括聚多巴胺。本发明的植入物,由于各组分的配合,能够解决植入物表面细菌形成的顽固生物膜。
Description
技术领域
本发明属于植入物技术领域,具体涉及一种植入物及其制备方法和应用。
背景技术
随着医学的进步,植入物在临床上的应用也越来越多,但是与植入物相关的感染依然是困扰植入手术的关键问题。尽管理论上可以采用多种抗生素和抗菌药物对抗与植入物相关的感染,但由于细菌可在植入物表面生成致密的生物膜,生物膜会阻断药物(包括抗生素、抗菌药物等)的作用,进而导致感染病灶无法根除,导致反复感染。
在过去的几十年中,研究学者曾采用多种方法对抗生物膜,例如联合应用多种抗生素,例如针对生物膜形成机制联合用药,再例如,通过循环系统给药或在植入物表面制作药物缓释涂层或重金属涂层;但上述方法均因生物膜内细菌具有极强的抵抗力而收效甚微。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种植入物,由于各组分的配合,能够解决植入物表面细菌形成的顽固生物膜。
本发明还提出一种上述植入物的制备方法。
本发明还提出一种具有上述植入物在制备生物医疗器械中的应用。
根据本发明的一个方面,提出了一种植入物,包括:
钛基基体;
中间涂层;所述中间涂层,涂敷于所述钛基基体表面;组分包括精氨酸和聚多巴胺;
声敏涂层,所述声敏涂层涂敷于所述中间涂层表面;组分包括粘结剂和声敏颗粒;
所述声敏颗粒具有核壳结构,核包含姜黄素颗粒,壳包括聚多巴胺。
根据本发明的一种优选的实施方式,至少具有以下有益效果:
(1)本发明所用声敏颗粒的核包括姜黄素(Curcumin)颗粒,姜黄素是中药姜黄的主要成分,具有抑制炎症,降低血脂和保护内皮细胞的功能,同时有减少机体内活性氧(ROS)生成的功效,能对抗氧化应激诱导的炎症,还具有良好的超声响应性,即能通过超声辐照产生热能,进而具备抗感染作用,此外,姜黄素不具有致突变性,对人体的副作用、不良反应少,是一种安全的用药选择。
(2)本发明提供的植入物中,多处用到聚多巴胺,它拥有粘合稳固,低生物毒性,高生物安全性,低降解率的优点;具体的,声敏颗粒具有聚多巴胺外壳,植入体内后,可控制姜黄素颗粒缓慢释放至人体,在植入部位产生稳定持久的抗炎作用,有利于植入物在生物体内的长期使用,同时还可提升所得植入物与生物体的相容性;中间涂层中的多巴胺也可与其他成分一起,提升所得植入物的抗炎作用。
(3)超声的机械能可以转化为热能或化学能,超声还具有空化效应,可以在细胞膜或生物膜上产生瞬时气孔,改变其通透性甚至对其造成永久损伤,其无创、方便、不产生耐药性和用药问题的优点而逐渐受到青睐,但单纯的超声疗法治疗强度不足,无法对细菌及生物膜产生足够的杀伤作用,限制了其临床应用。
虽然姜黄素、多巴胺和钛基基体均是生物植入物的良好选择,但是姜黄素水溶性差,生物利用度低,限制了其临床应用;单纯的钛合金难以与上述药物成分结合;单纯的多巴胺难以实现药物作用;单纯的超声抗炎作用也很若。本发明将上述几种组分组合,获得了具有声敏作用的植入物,各组分之间发生协同作用,提升了植入物的抗炎作用,具体的:当上述植入物植入生物体后,可以通过外部的超声诱导,提升植入物的温度,直接对细菌和细菌生物膜产生杀伤作用;另一方面,超声作用于声敏涂层后,可产生ROS(活性氧)并激活ROS炎症通路,发挥上述植入物抗菌、抗生物膜和诱导炎症抗菌的能力;而无感染时,声敏涂层中的姜黄素可发挥抑制ROS炎症通路、促进骨整合的作用;综上,本发明提供的植入物,具有抑菌作用,能够减少生物体内植入物周边的组织炎症。
在本发明的一些实施方式中,所述中间涂层,厚度在0.02-10μm之间。
在本发明的一些实施方式中,所述中间涂层中,所述精氨酸与所述聚多巴胺的质量比在0.01~1之间。
在本发明的一些实施方式中,所述声敏涂层,厚度在0.5-30μm之间。
在本发明的一些实施方式中,所述声敏颗粒,粒径在60-1500nm之间。
在本发明的一些实施方式中,所述姜黄素颗粒,粒径在50-1000nm之间。
在本发明的一些实施方式中,所述粘结剂,包括聚多巴胺。
根据本发明的再一个方面,提出了一种所述植入物的制备方法,包括以下步骤:
S1.将所述中间涂层,涂敷于所述钛基基体表面;
S2.以所述聚多巴胺包裹所述姜黄素颗粒,形成所述声敏颗粒;
S3.将包含所述声敏颗粒和所述粘结剂的水相混合物,涂敷于步骤S1所得钛基基体表面。
根据本发明的一种优选的实施方式的制备方法,至少具有以下有益效果:
(1)本发明提供的制备方法,通过化学、物理黏附的方法,对钛基基体表面进行了修饰,具体的,步骤S1修饰了与生物体相容性好的中间涂层(包括聚多巴胺);步骤S2~S3修饰了具有缓释作用,且具有声敏作用的声敏涂层。
(2)通过实验参数的控制,声敏涂层中,声敏颗粒分布均匀且稳定性强,为持久、稳定的药物缓释提供了前提,进一步的可减少植入物周边组织的细菌感染。
在本发明的一些实施方式中,所述制备方法,还包括在步骤S1前,对所述钛基基体进行表面处理。
在本发明的一些实施方式中,所述表面处理为碱蚀。
在本发明的一些实施方式中,所述碱蚀,所用碱选自氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、季铵碱、氢氧化二氨合银、胆碱、甲醇钠或醇钾、乙醇钠或醇钾、叔丁醇钠、丁基锂,二异丙基氨锂,苄基锂、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化钫中的至少一种。,所用溶剂为去离子水。
在本发明的一些实施方式中,所述碱蚀,所用碱蚀液中,所述氢氧化钾的浓度在1-10mol/L之间。
在本发明的一些实施方式中,所述碱蚀,过程温度为60-100℃。
在本发明的一些实施方式中,所述碱蚀,处理时长为1-12h。
所述碱蚀,作用是在所述钛基基体表面形成一定的粗糙度和羟基位点,以利于后续的中间涂层中的聚多巴胺和精氨酸在所述钛基基体表面的附着。
在本发明的一些实施方式中,所述表面处理还包括在所述碱蚀前,对所述钛基基体进行抛光、超声清洗处理和烘干,作用是除去其表面附着的脏污。
在本发明的一些实施方式中,所述超声清洗,包括将抛光处理后的钛基基体放置于去离子水中,超声3次,每次5min。
在本发明的一些实施方式中,步骤S1中,所述涂敷,方法为:将所述钛基基体浸没于包含精氨酸和多巴胺的水溶液中。
在本发明的一些实施方式中,步骤S1中,所述涂敷,还包括将所述钛基基体浸没于包含精氨酸和多巴胺的水溶液中后,采用旋涡混匀、摇匀、振荡或超声其中一种或多种均质手段,使所述水溶液与所述钛基基体充分、均匀的接触,以达到将所述精氨酸和聚多巴胺充分反应并均质附着在所述钛基基体表面的目的。
在本发明的一些实施方式中,所述水溶液中,所述精氨酸的浓度为0.2~5mg/mL。
在本发明的一些实施方式中,所述水溶液中,所述聚多巴胺的浓度为0.2~10mg/mL。
在本发明的一些实施方式中,所述第一次搅拌,时长在1~24h之间。
在本发明的一些实施方式中,所述第一次搅拌,时长在2~24h之间。
在本发明的一些实施方式中,所述第一次搅拌,选自磁力搅拌。
在本发明的一些实施方式中,步骤S2中,所述姜黄素颗粒,制备方法为,将姜黄素和水的混合物进行均质处理。
在本发明的一些实施方式中,所述均质处理,方法为机械搅拌、涡旋混匀、摇匀、振荡或超声中的一种或多种,得包含所述姜黄素颗粒的分散液。
在本发明的一些实施方式中,所述均质处理,pH范围为3-12。
在本发明的一些优选的实施方式中,所述均质处理,pH范围,为5-10。
在本发明的一些进一步优选的实施方式中,所述均质处理,pH范围为6-9。
在本发明的一些实施方式中,所述均质处理,所述姜黄素和水的混合物中所述姜黄素的浓度为5-1000μg/mL,即所述姜黄素颗粒的分散液中,所述姜黄素的浓度为5-1000μg/mL。
在本发明的一些优选的实施方式中,所述姜黄素颗粒的分散液中所述姜黄素的浓度为10-1000μg/mL。
在本发明的一些实施方式中,所述均质处理,时长为1-24h。
在本发明的一些优选实施方式中,所述均质处理,时长为2-24h。
在本发明的一些实施方式中,步骤S2中,所述包裹,方法为将所述聚多巴胺加入所述姜黄素颗粒的分散液中进行包裹反应。
在本发明的一些实施方式中,所述包裹反应,方法为机械搅拌、涡旋混匀、摇匀、振荡或超声中的至少一种,目的是形成聚多巴胺包裹的姜黄素核壳纳米粒,即所述声敏颗粒。
在本发明的一些实施方式中,所述包裹反应,方法为机械搅拌,搅拌时间为2-24h。
在本发明的一些实施方式中,步骤S2中,所述包裹,体系pH为3-12。
在本发明的一些优选的实施方式中,步骤S2中,所述包裹,体系pH为5-10。
在本发明的一些进一步优选的实施方式中,步骤S2中,所述包裹,体系pH为6-9。
在本发明的一些实施方式中,步骤S2中,所述包裹,体系中,所述聚多巴胺的浓度为0.2-10mg/mL。
在本发明的一些优选的实施方式中,步骤S2中,所述包裹,体系中,所述聚多巴胺的浓度为0.4-10mg/mL。
在本发明的一些实施方式中,步骤S2中,所得声敏颗粒具有核壳结构,其中核为所述姜黄素颗粒,壳为聚多巴胺。
在本发明的一些实施方式中,步骤S3中,所述涂敷,方法为将所述水相混合物,与步骤S1所得钛基基体混合。
在本发明的一些实施方式中,所述混合,方法为涂覆和浸渍中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中,所述涂覆,还包括在所述混合后,采用涡旋混匀、摇匀、振荡或超声中至少一种手段,加速所述声敏涂层在步骤S1所得钛基基体表面的均匀、稳定附着。
在本发明的一些实施方式中,所述水相混合物中,所述粘结剂(聚多巴胺),浓度在0.2~10mg/mL之间。
在本发明的一些实施方式中,所述第三次搅拌,时间在1~24h之间。
在本发明的一些优选的实施方式中,所述第三次搅拌,时间在2~24h之间。
在本发明的一些优选的实施方式中,所述第三次搅拌,选自磁力搅拌、机械搅拌、涡旋混匀、摇匀、振荡或超声其中一种或多种均质手段。
在本发明的一些实施方式中,所述制备方法,还包括在步骤S3之后,进行清洗和干燥操作;所述清洗,方法为以去离子水为介质,超声清洗3次,每次5min;所述干燥为真空干燥,温度为60~100℃。
根据本发明的再一个方面,提出了一种所述的植入物在制备生物医疗器械中的应用。
根据本发明的一种优选的实施方式的应用,至少具有以下有益效果:
由于各组分的相互配合,当本发明提供的植入物应用于制备生物医疗器械后,可抑制外科手术常见的,如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等感染菌种。
在本发明的一些实施方式中,所述生物医疗器械,包括体内植入物,及体外固定器械。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明,其中:
图1为本发明实施例1所用钛基原料的扫描电镜图;
图2为本发明实施例1步骤D1所得钛基基体的扫描电镜图;
图3为本发明实施例1所得植入物的扫描电镜图;
图4为本发明实施例2步骤D1所得钛基基体的扫描电镜图;
图5为本发明实施例2所得植入物的扫描电镜图;
图6为本发明实施例3步骤D1所得钛基基体的扫描电镜图;
图7为本发明实施例3所得植入物的扫描电镜图;
图8为本发明实施例1步骤D4所得声敏颗粒的透射电镜图;
图9为本发明实施例2步骤D4所得声敏颗粒的透射电镜图;
图10为本发明实施例3步骤D4所得声敏颗粒的透射电镜图;
图11为本发明实施例1步骤D4所得声敏颗粒的粒径分布图;
图12为本发明实施例2步骤D4所得声敏颗粒的粒径分布图;
图13为本发明实施例3步骤D4所得声敏颗粒的粒径分布图;
图14为实施例1所用钛基原料和实施例1~3所得植入物不同时间的红外测温图;
图15实施例1所用钛基原料和实施例1~3所得植入物的温度-时间响应曲线;
图16为实施例1所用钛基原料、所得植入物和对比例1~3所得植入物的温度-时间响应曲线;
图17为实施例1所用钛基原料和实施例1所得植入物在是否经超声照射下的ROS产量;
图18为实施例1所用钛基原料和实施例1所得植入物在是否经超声照射下的抑菌效果图;
图19为实施例1所用钛基原料和实施例1所得植入物在是否经超声照射下的抑菌效果统计图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本发明的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本发明保护的范围。
本发明的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
实施例1
本实施例制备了一种植入物,具体过程为:
D1.对钛基原料抛光、超声清洗,之后,将钛基原料置于去离子水中,超声清洗5min,重复三次,晾干;
D2.对步骤D1所得钛基原料进行碱液蚀刻,蚀刻液中,包含4mol/L的氢氧化钾;反应条件为70℃;反应时间为3h;对完成蚀刻的样品予以超声清洗5min,超声介质为去离子水,重复三次,得钛基基体;
D3.取姜黄素分散于去离子水中制成300μg/mL的姜黄素悬液,调节悬液的pH为9,将上述悬液置于磁力搅拌器上匀速搅拌24h制成姜黄素纳米粒,经DLS(动态散射)和TEM测得其粒径为150±30nm(粒径在此范围内分布);
D4.取步骤D3所得悬液加入多巴胺,使所得水相混合物中多巴胺的浓度为3mg/mL,将上述水相混合物置于磁力搅拌器上匀速搅拌24h,制成核壳双层结构姜黄素-聚多巴胺复合纳米粒子(声敏颗粒)悬液;经DLS和TEM测得其粒径为250±20nm;
D5.称取精氨酸及聚多巴胺,用去离子水溶解,制成精氨酸浓度0.5mg/mL,聚多巴胺浓度3mg/mL的混合溶液,将步骤D2所得的钛基基体置于聚多巴胺和精氨酸的混合溶液中,将所得混合体系置于磁力搅拌器上匀速搅拌24h,制成精氨酸-聚多巴胺涂层(中间涂层)钛基基体,经台阶仪和SEM测试,知所得中间涂层的厚度约为3μm;
D6.向将步骤D4的声敏颗粒悬液中加入聚多巴胺,使得聚多巴胺的浓度为3mg/mL,将步骤D5所得覆有中间涂层的钛基基体,放入声敏颗粒和聚多巴胺的混合体系中,置于磁力搅拌器上搅拌24h,制成具有声敏涂层和中间涂层的植入物;经台阶仪和SEM测试,所得声敏涂层的厚度为10μm。
实施例2
本实施例制备了一种植入物,具体过程为:
D1.对钛基原料抛光、超声清洗;之后,将钛基原料置于去离子水中,超声清洗5min,重复三次,晾干;
D2.对步骤D1所得钛基原料进行碱液蚀刻,蚀刻液中,包含10mol/L的氢氧化钾;反应条件为70℃;反应时间为3h;对完成蚀刻的样品予以超声清洗5min,超声介质为去离子水,重复三次,得钛基基体;
D3.取姜黄素分散于去离子水中制成600μg/mL的姜黄素悬液,调节悬液的pH为8,将上述悬液置于磁力搅拌器上匀速搅拌24h制成姜黄素纳米粒,经DLS(动态散射)和TEM测得其粒径为650±50nm(粒径在此范围内分布);
D4.取步骤D3所得悬液加入多巴胺,使所得水相混合物中多巴胺的浓度为1mg/mL,将上述水相混合物置于磁力搅拌器上匀速搅拌24h,制成核壳双层结构姜黄素-聚多巴胺复合纳米粒子(声敏颗粒)悬液;经DLS和TEM测得其粒径为720±60nm;
D5.称取精氨酸及聚多巴胺,用去离子水溶解,制成精氨酸浓度2.5mg/mL,聚多巴胺浓度6mg/mL的混合溶液,将步骤D2所得的钛基基体置于聚多巴胺和精氨酸的混合溶液中,将所得混合体系置于磁力搅拌器上匀速搅拌24h,制成精氨酸-聚多巴胺涂层(中间涂层)钛基基体,经台阶仪和SEM测试,知所得中间涂层的厚度约为10μm;
D6.向将步骤D4的声敏颗粒悬液中加入聚多巴胺,使得聚多巴胺的浓度为6mg/mL,将步骤D5所得覆有中间涂层的钛基基体,放入声敏颗粒和聚多巴胺的混合体系中,置于磁力搅拌器上搅拌24h,制成具有声敏涂层和中间涂层的植入物;经台阶仪和SEM测试,所得声敏涂层的厚度为25μm。
实施例3
本实施例制备了一种植入物,具体过程为:
D1.对钛基原料抛光、超声清洗;之后,将钛基原料置于去离子水中,超声清洗5min,重复三次,晾干;
D2.对步骤D1所得钛基原料进行碱液蚀刻,蚀刻液中,包含10mol/L的氢氧化钾;反应条件为70℃;反应时间为3h;对完成蚀刻的样品予以超声清洗5min,超声介质为去离子水,重复三次,得钛基基体;
D3.取姜黄素分散于去离子水中制成50μg/mL的姜黄素悬液,调节悬液的pH为7,将上述悬液置于磁力搅拌器上匀速搅拌24h制成姜黄素纳米粒,经DLS(动态散射)和TEM测得其粒径为60±5nm(粒径在此范围内分布);
D4.取步骤D3所得悬液加入多巴胺,使所得水相混合物中多巴胺的浓度为1mg/mL,将上述水相混合物置于磁力搅拌器上匀速搅拌24h,制成核壳双层结构姜黄素-聚多巴胺复合纳米粒子(声敏颗粒)悬液;经DLS和TEM测得其粒径为80±6nm;
D5.称取精氨酸及聚多巴胺,用去离子水溶解,制成精氨酸浓度0.2mg/mL,聚多巴胺浓度0.5mg/mL的混合溶液,将步骤D2所得的钛基基体置于聚多巴胺和精氨酸的混合溶液中,将所得混合体系置于磁力搅拌器上匀速搅拌24h,制成精氨酸-聚多巴胺涂层(中间涂层)钛基基体,经台阶仪和SEM测试,知所得中间涂层的厚度约为0.5μm;
D6.向将步骤D4的声敏颗粒悬液中加入聚多巴胺,使得聚多巴胺的浓度为2mg/mL,将步骤D5所得覆有中间涂层的钛基基体,放入声敏颗粒和聚多巴胺的混合体系中,置于磁力搅拌器上搅拌24h,制成具有声敏涂层和中间涂层的植入物;经台阶仪和SEM测试,所得声敏涂层的厚度为2μm。
对比例1
本对比例制备了一种植入物,与实施例2的区别在于:
(1)不包括步骤D3~D4和D6。
对比例2
本实施例制备了一种植入物,与对比例1的区别在于:
(1)步骤D5中,混合溶液中,不包括精氨酸或聚多巴胺,而是仅包括6mg/mL的聚乙烯醇。
对比例3
本实施例制备了一种植入物,与对比例1的区别在于:
(1)步骤D5中,混合溶液中,不包括精氨酸或聚多巴胺,而是仅包括6mg/mL的聚乙二醇。
试验例
本试验例第一方面测试了实施例1~3所用钛基原料和步骤产物的形貌图,测试方法为扫描电镜、透射电镜和动态散射,测试结果如图1~13所示。
从图1~图7对应可知,实施例1~3中,通过步骤D1的碱蚀,钛基原料表面生成了颗粒状的粗糙表面,经过中间涂层和声敏涂层的沉积,所得植入物的表面趋于平整,说明确实沉积得到了中间涂层;同时所得植入物表面还包含部分球形颗粒物,说明确实负载有一定量的声敏颗粒;
从图8~图10可知,实施例1~3所得声敏颗粒具有明显的核壳结构,且实施例1的粒径大多分布于250nm左右;实施例2所得粒径大多分布于720nm左右,实施例3所得粒径大多分布于80nm左右。
图11~图13的粒径分布图也佐证了图8~10的透射电镜图中的结果。具体的粒径分布如表1所示:
表1 本发明实施例1-3中步骤D4所得声敏颗粒的粒径分布
本实验例第二方面,测试了实施例1所用钛基原料、实施例1~3、对比例1~3所得植入物的超声响应性,具体测试方法为将各组植入物或钛基原料置于相同室温和大气环境中,施加超声辐照30分钟,每隔5分钟用红外测温仪器测试不同组材料表面的温度,收集不同时间下各组的温度变化数据绘制成表,还利用红外测温比较各自组间的声响应性,相同超声时间下温度升高越快,温度值越高代表其超声响应性越好。
不同时间的红外测温图如图14所示,其中按列排布,从左至右依次为0min、5min、10min、15min、20min、25min和30min时测试所得红外测温图;按行排布,第一行对应的是钛基原料,第二行对应的是实施例2所得植入物,第三行对应的是实施例1所得植入物,第四行对应的是实施例3所得植入物;温度与时间的关系图如图15所示,实施例1所用钛基原料、所得植入物和对比例1~3所得植入物的温度-时间响应曲线如图16所示;测试结果显示:相对于钛基原料,在相同条件的超声作用下,本发明所得植入物具有优异的超声响应性能,说明当其植入生物体内后,可通过超声诱导,使植入物及其附近温度升高,进而破坏感染细菌形成的生物膜,进一步的起到杀菌、抗炎的作用;
而对比例1~3所得植入物的超声相应性能明显劣于本发明所得植入物的超声相应性能,说明(1)本发明提供的植入物中,中间涂层和声敏涂层,确可提升钛基原料的超声相应性能(实施例1和钛基原料对比);且多巴胺的超声相应性能,优于聚乙烯醇和聚乙二醇等其他具有生物相容性的聚合物膜(对比例1~3)。
本实施例的第三方面,测试了实施例1所用钛基原料和所得植入物在不同条件下的ROS产生量,具体测试方法为:置于含有DCFH(二氯荧光素)的PBS(磷酸缓冲液)中并对样品施加超声或不施加超声辐照,取上层清液检测其荧光强度;测试结果如图17所示,结果显示,见超声辐照下钛基原料组和产品植入物组生成了ROS,而未施加超声的两者均未检测到ROS生成;证明钛基原料组和产品植入物均可以通过声动力学效应产生ROS,以此杀伤细菌和生物膜,并激活炎症通路;此外,产品植入物组相对于钛基原料组,超声辐照下ROS生成的量较少,因为姜黄素作为抗炎药物,本身具备减少ROS生成的能力。
关于ROS结果,实施例1~3取得了相当的结果。
本实施例第四方面测试了实施例1所用钛基原料在不同条件下的抑菌效果,具体测试方法为设置以下三组实验:
第一组,将实施例1所用钛基原料置入浓度约为107CFU/mL的金黄色葡萄球菌悬液内不施加超声;第二组,将实施例1所用钛基原料置入浓度约为107CFU/mL的金黄色葡萄球菌悬液内施加超声;第三组,将实施例1所得植入物置入浓度约为107CFU/mL的金黄色葡萄球菌悬液内施加超声;
20分钟后,取上述三组实验的菌液做菌落计数培养,培养结果如图18所示,图18中,白点表示菌落,从上至下依次是第一组、第二组、第三组所得结果;结果显示经超声辐照后,菌落数明显减少;将三组的细菌存活数量进行了对比(见图19),根据菌落数计算得出超声辐照抗菌率约为88%,证明实施例1所得植入物中,钛基基体、中间涂层和声敏涂层发挥了协同作用,显示了优秀的抗菌能力,且实施例1~3所得植入物的抑菌性能相当。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (15)
1.一种植入物,其特征在于,由以下部分组成:
钛基基体;
中间涂层;所述中间涂层,涂敷于所述钛基基体表面;组分为精氨酸和聚多巴胺;
声敏涂层,所述声敏涂层涂敷于所述中间涂层表面;组分为粘结剂和声敏颗粒;
所述声敏颗粒具有核壳结构,核包含姜黄素颗粒,壳包括聚多巴胺。
2.根据权利要求1所述的植入物,其特征在于,所述中间涂层,厚度在0.02-10μm之间。
3.根据权利要求1所述的植入物,其特征在于,所述中间涂层中,所述精氨酸与所述聚多巴胺的质量比在0.01~1之间。
4.根据权利要求1所述的植入物,其特征在于,所述声敏涂层,厚度在0.5-30μm之间。
5.根据权利要求1所述的植入物,其特征在于,所述声敏颗粒,粒径在60-1500nm之间。
6.根据权利要求1所述的植入物,其特征在于,所述姜黄素颗粒,粒径在50-1000nm之间。
7.根据权利要求1~6任一项所述植入物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.将所述中间涂层,涂敷于所述钛基基体表面;
S2.以所述聚多巴胺包裹所述姜黄素颗粒,形成所述声敏颗粒;
S3.将包含所述声敏颗粒和所述粘结剂的水相混合物,涂敷于步骤S1所得钛基基体表面。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述涂敷,方法为:将所述钛基基体浸没于包含精氨酸和多巴胺的水溶液中。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述水溶液中,所述精氨酸的浓度为0.2~5mg/mL。
10.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述水溶液中,聚多巴胺的浓度为0.2~10mg/mL。
11.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述姜黄素颗粒,制备方法为,将姜黄素和水的混合物进行均质处理。
12.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述包裹,方法为将所述聚多巴胺加入所述姜黄素颗粒的分散液中进行包裹反应。
13.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述涂敷,方法为将所述水相混合物,与步骤S1所得钛基基体混合。
14.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述水相混合物中,所述粘结剂,浓度在0.2~10mg/mL之间。
15.一种如权利要求1~6任一项所述的植入物在制备生物医疗器械中的应用。
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