CN115154670B - 一种石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架 - Google Patents
一种石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115154670B CN115154670B CN202210885525.2A CN202210885525A CN115154670B CN 115154670 B CN115154670 B CN 115154670B CN 202210885525 A CN202210885525 A CN 202210885525A CN 115154670 B CN115154670 B CN 115154670B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon nitride
- phase carbon
- zinc
- bismuth sulfide
- doped graphene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 96
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 78
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 62
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 73
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N oxalonitrile Chemical compound N#CC#N JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- NNLOHLDVJGPUFR-UHFFFAOYSA-L calcium;3,4,5,6-tetrahydroxy-2-oxohexanoate Chemical compound [Ca+2].OCC(O)C(O)C(O)C(=O)C([O-])=O.OCC(O)C(O)C(O)C(=O)C([O-])=O NNLOHLDVJGPUFR-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 23
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000000110 selective laser sintering Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 claims description 40
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 19
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 14
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 13
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 claims description 12
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 10
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims description 10
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 10
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 8
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- RXPAJWPEYBDXOG-UHFFFAOYSA-N hydron;methyl 4-methoxypyridine-2-carboxylate;chloride Chemical compound Cl.COC(=O)C1=CC(OC)=CC=N1 RXPAJWPEYBDXOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 claims description 7
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 claims description 2
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims description 2
- 239000004633 polyglycolic acid Substances 0.000 claims description 2
- 229920000117 poly(dioxanone) Polymers 0.000 claims 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 6
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 abstract description 3
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract description 2
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 15
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 6
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 6
- 230000003848 cartilage regeneration Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 5
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 3
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 3
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 3
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 description 3
- 230000002924 anti-infective effect Effects 0.000 description 2
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 2
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 210000001612 chondrocyte Anatomy 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- UXOWGYHJODZGMF-QORCZRPOSA-N Aliskiren Chemical compound COCCCOC1=CC(C[C@@H](C[C@H](N)[C@@H](O)C[C@@H](C(C)C)C(=O)NCC(C)(C)C(N)=O)C(C)C)=CC=C1OC UXOWGYHJODZGMF-QORCZRPOSA-N 0.000 description 1
- 108010077805 Bacterial Proteins Proteins 0.000 description 1
- 108010078777 Colistin Proteins 0.000 description 1
- 206010059866 Drug resistance Diseases 0.000 description 1
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Natural products OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010048723 Multiple-drug resistance Diseases 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 1
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 1
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 1
- 206010051867 Tracheal injury Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229960004601 aliskiren Drugs 0.000 description 1
- 230000033115 angiogenesis Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000010065 bacterial adhesion Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000021164 cell adhesion Effects 0.000 description 1
- 230000024245 cell differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229960003346 colistin Drugs 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 210000002901 mesenchymal stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- JORAUNFTUVJTNG-BSTBCYLQSA-N n-[(2s)-4-amino-1-[[(2s,3r)-1-[[(2s)-4-amino-1-oxo-1-[[(3s,6s,9s,12s,15r,18s,21s)-6,9,18-tris(2-aminoethyl)-3-[(1r)-1-hydroxyethyl]-12,15-bis(2-methylpropyl)-2,5,8,11,14,17,20-heptaoxo-1,4,7,10,13,16,19-heptazacyclotricos-21-yl]amino]butan-2-yl]amino]-3-h Chemical compound CC(C)CCCCC(=O)N[C@@H](CCN)C(=O)N[C@H]([C@@H](C)O)CN[C@@H](CCN)C(=O)N[C@H]1CCNC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CCN)NC(=O)[C@H](CCN)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CCN)NC1=O.CCC(C)CCCCC(=O)N[C@@H](CCN)C(=O)N[C@H]([C@@H](C)O)CN[C@@H](CCN)C(=O)N[C@H]1CCNC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CCN)NC(=O)[C@H](CCN)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CCN)NC1=O JORAUNFTUVJTNG-BSTBCYLQSA-N 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 1
- 238000002428 photodynamic therapy Methods 0.000 description 1
- 238000007626 photothermal therapy Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920002463 poly(p-dioxanone) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 1
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 1
- 239000000622 polydioxanone Substances 0.000 description 1
- XDJYMJULXQKGMM-UHFFFAOYSA-N polymyxin E1 Natural products CCC(C)CCCCC(=O)NC(CCN)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)NC(CCN)C(=O)NC1CCNC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C(CCN)NC(=O)C(CCN)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CCN)NC1=O XDJYMJULXQKGMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KNIWPHSUTGNZST-UHFFFAOYSA-N polymyxin E2 Natural products CC(C)CCCCC(=O)NC(CCN)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)NC(CCN)C(=O)NC1CCNC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C(CCN)NC(=O)C(CCN)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CCN)NC1=O KNIWPHSUTGNZST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 description 1
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 208000006601 tracheal stenosis Diseases 0.000 description 1
- 210000005092 tracheal tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G29/00—Compounds of bismuth
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/40—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
- A61L27/44—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
- A61L27/443—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix with carbon fillers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/40—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
- A61L27/44—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
- A61L27/446—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix with other specific inorganic fillers other than those covered by A61L27/443 or A61L27/46
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/54—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/58—Materials at least partially resorbable by the body
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/06—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron
- C01B21/0605—Binary compounds of nitrogen with carbon
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/10—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing inorganic materials
- A61L2300/102—Metals or metal compounds, e.g. salts such as bicarbonates, carbonates, oxides, zeolites, silicates
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/10—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing inorganic materials
- A61L2300/108—Elemental carbon, e.g. charcoal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
- A61L2300/404—Biocides, antimicrobial agents, antiseptic agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
- A61L2300/412—Tissue-regenerating or healing or proliferative agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
- A61L2430/22—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of hollow organs, e.g. bladder, esophagus, urether, uterus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Abstract
本发明公开了一种石墨烯相氮化碳‑硫化铋/高分子复合气管支架，包括:将硫化铋附着在掺杂锌的石墨烯相氮化碳表面上构建掺杂锌的石墨烯相氮化碳‑硫化铋异质结复合粉末，将制备好的复合粉末加入到乙醇中制成乙醇悬浮液，然后与高分子乙醇悬浮液超声混合，离心干燥，得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳‑硫化铋和高分子复合粉末，通过选择性激光烧结技术制得掺杂锌的石墨烯相氮化碳‑硫化铋高分子复合气管支架。本发明制备的复合气管支架在近红外光激发下能产生局部高温以及大量活性氧，从而起到良好的杀菌作用，同时支架释放的锌离子还具有促进气管软骨再生功能。
Description
技术领域
本发明属于化合物材料制备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架。
背景技术
由于恶性肿瘤、外伤、气管狭窄或其他病变等造成的气管损伤患者的越来越多。对于成人来说，气管损伤长度应该小于气管总长度的50％，对于小孩来说，气管损伤长度应小于气管总长度的30％。而长段气管缺损患者数量较多，几乎占气管狭窄案例的一半，且其造成的死亡率高达77％，所以临床上对于长段气管缺损的修复问题不可忽视，急需移植合适的人工气管支架。然而高分子复合气管支架表面没有相应的保护层，细菌容易黏附在气管支架表面造成细菌感染，严重影响修复效果。因此，开发具有良好的抗细菌感染功能的高分子复合气管支架对于治疗植入相关感染具有重大的临床价值。
青霉素和粘菌素等抗生素的研发对细菌性疾病的治疗提供了可行性的方法。但是长期使用和过度使用抗生素促进了具有抗生素耐药性的细菌进化。为了应对这一难题，仍在研发并使用新型抗生素和耐药性抑制剂。然而细菌对目前几乎所有的抗生素都不敏感，未来单纯依靠抗生素和相关方法来控制细菌感染将变得相当危险，因此迫切需要新的抑制和杀死细菌的策略。
光动力抗菌疗法由于其侵袭性小、选择性高、副作用小等优点，在功能性医疗器械领域显示出巨大的潜力。其主要是利用光敏剂吸收光能产生活性氧(ROS)，然后ROS可以破坏细菌蛋白质甚至DNA，最终达到杀菌作用。然而，现有的生物膜和细菌膜的屏障功能可以阻止ROS的渗透，这降低了光动力抗菌效率。
目前已有多种提高细菌体内ROS有效浓度的策略，包括防止细菌粘附、破坏生物膜完整性、增强细菌膜通透性等。其中，光热处理是一种同时针对生物膜和细菌膜的有效方法，因为高温不仅能破坏生物膜结构，还能增强膜的透性。同时，它在抗菌应用方面也有许多优点，如侵袭性小、组织穿透深度深、无耐药性等。因此，将光动力疗法与光热疗法相结合，会起到显著的协同抗菌效果。
近年来，二维(2D)纳米材料作为光敏剂因其较大的表面积和独特的光学性质而引起了研究者的广泛关注。其中，石墨氮相化碳作为一种二维无金属光敏剂，由于具有良好的生物相容性、适中的带隙和良好的稳定性，在光动力抗感染方面得到了广泛的报道。硫化铋作为一种二元金属硫化物，由于其良好的生物相容性、光热转换效率高、物理化学稳定性，被广泛应用于抗菌研究。同时，掺杂锌的石墨烯相氮化碳和硫化铋可以通过静电作用形成紧密结合，构建掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结。此外，在软骨修复过程中，气管支架仅具有抗菌功能而不具有组织再生功能是不够的。因此，为了促进抗感染后的气管再生，将营养微量元素Zn掺杂到石墨烯相氮化碳中形成掺杂锌的石墨烯相氮化碳。然而，现有技术中，仍没有将掺杂锌的石墨烯相氮化碳与硫化铋复合并且掺入到高分子中制备成气管支架的研究。
由于气管支架移植后易受到细菌黏附和感染，传统抗生素对目前具有多重耐药性的细菌不起作用，以及银等重金属虽然对细菌有优异的杀菌效果，但是重金属沉积在人体体内对人体也有毒害作用。因此，寻求一种新的无毒无害，更加安全的抗菌方法来解决气管支架移植后的感染问题是非常必要的。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架，包括:将硫化铋附着在掺杂锌的石墨烯相氮化碳表面上构建掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末，将制备好的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末加入到乙醇中制成乙醇悬浮液，然后与高分子乙醇悬浮液超声混合，离心干燥，得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋和高分子复合粉末，最后通过选择性激光烧结技术制得所述掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋高分子复合气管支架，其中所述高分子为聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙醇酸共聚物、聚己内酯、聚对二氧环已酮中的至少一种。
优选的是，其中，掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末的质量分数为2～10wt％，高分子的质量分数为90～98wt％，所述高分子的粒径为40～60μm，所述掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末的粒径为1～4μm。
一种掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架的制备方法，包括以下步骤:
步骤一、首先，将硫脲溶解在去离子水中，得到硫脲溶液，硫脲与去离子水的质量体积比为1g:10mL，随后向硫脲溶液中加入硝酸铋，硫脲与硝酸铋的质量比为5:2；在第一温度下搅拌第一预设时间；随后，将产物转移到高压釜中，在第二温度下保温第二预设时间，洗涤干燥后获得硫化铋纳米棒；
步骤二、将三聚氰胺放置在马弗炉中从室温升温到第三温度并保温第三预设时间，得到块体后研磨成粉末，然后将粉末在第三温度下继续持续第三预设时间，最后得到类石墨烯相氮化碳纳米片；
步骤三、将制备好的类石墨烯相氮化碳纳米片溶解在去离子水中，类石墨烯相氮化碳纳米片和去离子水的质量体积比为1g:30mL，并超声处理第四预设时间；随后按照类石墨烯相氮化碳纳米片与醋酸锌为第一质量比添加醋酸锌，并在第四温度下搅拌至液体完全挥发；然后将所得产物干燥，将产物放置在马弗炉中在第三温度下保温第三预设时间，最后得到掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片；
步骤四、按照第二预设质量比，称取一定量的掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片和硫化铋纳米棒加入到盛有乙醇和水的烧杯中，通过超声分散将硫化铋附着在掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片上，然后将混合溶液离心干燥第五预设时间，得到掺杂锌的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末；
步骤五、按照第四预设质量比，称取一定量的掺杂锌的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末和高分子粉末并加入到盛有无水乙醇的烧杯中，通过超声分散第四预设时间实现均匀分散，然后将混合溶液离心干燥，得到掺杂锌的类石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合粉末；
步骤六、将所述掺杂锌的类石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合粉末置于选择性激光烧结系统中，根据预先建立的三维模型进行层层烧结，烧结完成后去除未烧结粉末，即得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架。
优选的是，其中，所述步骤一中，所述第一温度为60℃，所述第一预设时间为10min；第二温度为180℃，第二预设时间为20h。
优选的是，其中，所述步骤二和步骤三中，所述第三温度为550℃，第三预设时间为4h。
优选的是，其中，所述步骤三中，所述第四预设时间为30min，第一质量比为1:0.8，第四温度为80℃。
优选的是，其中，所述步骤四中，所述第二预设质量比为2:1，掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片、乙醇和水的质量体积比为1g:30mL:30mL，第五预设时间为6h。
优选的是，其中，所述步骤五中，所述第四预设的质量比为2～10:90～98，每1g总质量的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末和高分子粉末对应30mL无水乙醇。
优选的是，其中，所述步骤六中，在激光烧结过程中，激光功率为3～6W，扫描速度为100～300mm/s，扫描间距为0.08～0.12mm，光斑直径为0.3～1.0mm，所述掺杂锌的类石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合粉末对应的粉层厚度为0.1mm，对应的粉床预热温度为140～160℃。
优选的是，其中，掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架应用于新型气管植入材料。
本发明至少包括以下有益效果:本发明是一种3D打印掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架及其制备方法，所述掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架由选择性激光烧结技术制成，具有良好的孔隙率，有利于气管支架上的细胞黏附和分化以及血管的生成和组织再生。此外，还具有快捷高效的近红外光抗菌性能和良好的促进软骨细胞增殖和分化等优势。同时，降解速率与气管组织再生速率匹配，无需进行二次手术。
综上所述，本发明中制备的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子粉末、使用的选择性激光烧结技术、复合材料中的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋含量是发明人多次实验和创造性的劳动成果，本发明通过对掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋的含量控制以及调整激光烧结系统的工艺参数，制备得到一种掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合支架以应对相关植入物的细菌感染问题，在生物医用领域有广泛的应用价值，制备得到的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架的抗菌率达到90％以上。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明实施例1中的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末的扫描电镜图；
图2为本发明实施例1掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架的模型示意图；
图3为无光照处理条件下，本发明实施例1掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架的抗菌效果图；
图4为有光照处理条件下，本发明实施例1掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架的抗菌效果图；
图5为使用现有的聚乳酸气管支架进行促软骨再生试验的结果示意图；
图6为使用本实施例制备得到的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架进行促软骨再生试验的结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
本实施例提供了一种掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架的制备方法，包括以下步骤:
步骤一、首先，将10g硫脲溶解在100mL去离子水中，得到硫脲溶液，随后向硫脲溶液中加入4g硝酸铋；在60℃下搅拌10min；随后，将产物转移到高压釜中，在180℃下保温第20h，洗涤干燥后获得硫化铋纳米棒；
步骤二、将三聚氰胺放置在马弗炉中从室温升温到550℃并保温4h，得到块体后研磨成粉末，然后将粉末在550℃下继续持续保温4h，最后得到类石墨烯相氮化碳纳米片；
步骤三、称取1g制备好的类石墨烯相氮化碳纳米片溶解在30mL去离子水中，并超声处理30min；随后添加醋酸锌0.8g，并在80℃下搅拌至液体完全挥发；然后将所得产物干燥，将产物放置在马弗炉中在550℃下保温4h，最后得到掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片；
步骤四、分别称取1g掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片和0.5g硫化铋纳米棒加入到盛有30mL乙醇和30mL水的烧杯中，通过超声分散将硫化铋附着在掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片上，然后将混合溶液离心干燥6h，得到掺杂锌的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末；
步骤五、称取0.02g掺杂锌的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末和0.98g粒径为40～60μm的聚乳酸粉质量比为，并加入到盛有30mL无水乙醇的烧杯中，通过超声分散30min实现均匀分散，然后将混合溶液离心干燥，得到掺杂锌的类石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合粉末；
步骤六、将所述掺杂锌的类石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合粉末置于选择性激光烧结系统中，根据预先建立的三维模型进行层层烧结，激光功率为3W，扫描速度为100mm/s，扫描间距为0.08mm，光斑直径为0.3mm，掺杂锌的类石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合粉末对应的粉层厚度为0.1mm，对应的粉床预热温度为140℃，烧结完成后去除未烧结粉末，即得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架。
本实施例制备掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架过程中，得到的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末扫描电镜图如图1所示，从图中可以看出，硫化铋很好地附着在掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片表面且具有很好的整体形貌，石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末制备成功；图2所示为本实施例制备得到的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架的模型示意图。图3和图4为使用本实施例制备得到的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架进行抗菌实验的结果示意图，抗菌实验具体步骤为：将掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架浸泡在一定量的浓度为1x107CUF/m的细菌溶液中培养24h，用近红外光照射15min后，收集1μL细菌溶液稀释到1mL，再从中取100μL细菌溶液，进行铺板。其中，图3表示没有光照处理的抗菌实验结果，图4表示有光照处理的抗菌实验结果，从图3和图4的对比可以看出，在光照条件下，本实施例制备得到的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架具有很好的抗菌实验效果，经过计算抗菌率可达98.5％。
图5为使用现有的聚乳酸气管支架进行促软骨再生试验的结果示意图，图6为使用本实施例制备得到的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架进行促软骨再生试验的结果示意图，促软骨再生试验具体步骤为：分别将聚乳酸气管支架和掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架浸泡在血清培养液中，浸泡一天，气管支架降解，释放离子，得到浓度为0.2g/ml的各自浸提液；将6×103个小鼠骨髓间充质干细胞在48孔板中培养，培养1天后，用不同的浸提液替代小鼠软骨细胞诱导分化试剂盒的培养基。每隔一天，将每个孔中的浸提液替换成新的浸提液，培养7天，用4％多聚甲醛在室温下固定细胞30min，然后用PBS轻轻洗涤三次。加入100uL阿利新蓝8GX溶液，室温避光孵育30min，最后在荧光显微镜下观察染色图像。从图5和图6可以看出，图6的染色区域远远多于图5，说明本实施例制备的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架浸提液诱导再生的软骨远远多于聚乳酸气管支架浸提液诱导再生的软骨，即本实施例制备的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架具有优于聚乳酸气管支架的促软骨再生能力。
实施例2
本实施例提供了一种掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架的制备方法，包括以下步骤:
步骤一、首先，将10g硫脲溶解在100mL去离子水中，得到硫脲溶液，随后向硫脲溶液中加入4g硝酸铋；在60℃下搅拌10min；随后，将产物转移到高压釜中，在180℃下保温第20h，洗涤干燥后获得硫化铋纳米棒；
步骤二、将三聚氰胺放置在马弗炉中从室温升温到550℃并保温4h，得到块体后研磨成粉末，然后将粉末在550℃下继续持续保温4h，最后得到类石墨烯相氮化碳纳米片；
步骤三、称取1g制备好的类石墨烯相氮化碳纳米片溶解在30mL去离子水中，并超声处理30min；随后添加0.8g醋酸锌，并在80℃下搅拌至液体完全挥发；然后将所得产物干燥，将产物放置在马弗炉中在550℃下保温4h，最后得到掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片；
步骤四、分别称取1g掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片和0.5g硫化铋纳米棒加入到盛有30mL乙醇和30mL水的烧杯中，通过超声分散将硫化铋附着在掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片上，然后将混合溶液离心干燥6h，得到掺杂锌的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末；
步骤五、分别称取0.05g掺杂锌的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末和0.95g粒径为40～60μm的聚乳酸粉末，并加入到盛有30mL无水乙醇的烧杯中，通过超声分散30min实现均匀分散，然后将混合溶液离心干燥，得到掺杂锌的类石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合粉末；
步骤六、将所述掺杂锌的类石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合粉末置于选择性激光烧结系统中，根据预先建立的三维模型进行层层烧结，激光功率为5W，扫描速度为200mm/s，扫描间距为0.10mm，光斑直径为0.6mm，掺杂锌的类石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合粉末对应的粉层厚度为0.1mm，对应的粉床预热温度为150℃，烧结完成后去除未烧结粉末，即得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架。
实施例3
本实施例提供了一种掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架的制备方法，包括以下步骤:
步骤一、首先，将10g硫脲溶解在100mL去离子水中，得到硫脲溶液，随后向硫脲溶液中加入4g硝酸铋；在60℃下搅拌10min；随后，将产物转移到高压釜中，在180℃下保温第20h，洗涤干燥后获得硫化铋纳米棒；
步骤二、将三聚氰胺放置在马弗炉中从室温升温到550℃并保温4h，得到块体后研磨成粉末，然后将粉末在550℃下继续持续保温4h，最后得到类石墨烯相氮化碳纳米片；
步骤三、称取1g制备好的类石墨烯相氮化碳纳米片溶解在30mL去离子水中，并超声处理30min；随后添加0.8g醋酸锌，并在80℃下搅拌至液体完全挥发；然后将所得产物干燥，将产物放置在马弗炉中在550℃下保温4h，最后得到掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片；
步骤四、分别称取1g掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片和0.5g硫化铋纳米棒加入到盛有30mL乙醇和30mL水的烧杯中，通过超声分散将硫化铋附着在掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片上，然后将混合溶液离心干燥6h，得到掺杂锌的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末；
步骤五、分别称取0.10g掺杂锌的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末和0.9g粒径为40～60μm的聚乳酸粉末，并加入到盛有30mL无水乙醇的烧杯中，通过超声分散30min实现均匀分散，然后将混合溶液离心干燥，得到掺杂锌的类石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合粉末；
步骤六、将所述掺杂锌的类石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合粉末置于选择性激光烧结系统中，根据预先建立的三维模型进行层层烧结，激光功率为6W，扫描速度为300mm/s，扫描间距为0.12mm，光斑直径为1.0mm，掺杂锌的类石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合粉末对应的粉层厚度为0.1mm，对应的粉床预热温度为160℃，烧结完成后去除未烧结粉末，即得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (1)
1.一种掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、首先，将硫脲溶解在去离子水中，得到硫脲溶液，硫脲与去离子水的质量体积比为1g:10mL，随后向硫脲溶液中加入硝酸铋，硫脲与硝酸铋的质量比为5:2；在第一温度下搅拌第一预设时间；随后，将产物转移到高压釜中，在第二温度下保温第二预设时间，洗涤干燥后获得硫化铋纳米棒；
步骤二、将三聚氰胺放置在马弗炉中从室温升温到第三温度并保温第三预设时间，得到块体后研磨成粉末，然后将粉末在第三温度下继续持续第三预设时间，最后得到类石墨烯相氮化碳纳米片；
步骤三、将制备好的类石墨烯相氮化碳纳米片溶解在去离子水中，类石墨烯相氮化碳纳米片和去离子水的质量体积比为1g:30mL，并超声处理第四预设时间；随后按照类石墨烯相氮化碳纳米片与醋酸锌为第一质量比添加醋酸锌，并在第四温度下搅拌至液体完全挥发；然后将所得产物干燥，将产物放置在马弗炉中在第三温度下保温第三预设时间，最后得到掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片；
步骤四、按照第二预设质量比，称取一定量的掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片和硫化铋纳米棒加入到盛有乙醇和水的烧杯中，通过超声分散将硫化铋附着在掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片上，然后将混合溶液离心干燥第五预设时间，得到掺杂锌的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末；
步骤五、按照第四预设质量比，称取一定量的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末和高分子粉末并加入到盛有无水乙醇的烧杯中，通过超声分散第四预设时间实现均匀分散，然后将混合溶液离心干燥，得到掺杂锌的类石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合粉末；其中所述高分子为聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙醇酸共聚物、聚对二氧环已酮中的至少一种；
步骤六、将所述掺杂锌的类石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合粉末置于选择性激光烧结系统中，根据预先建立的三维模型进行层层烧结，烧结完成后去除未烧结粉末，即得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架；
掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末的质量分数为2～10wt％，高分子的质量分数为90～98wt％，所述高分子的粒径为40～60μm，所述掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末的粒径为1～4μm；
所述步骤二和步骤三中，所述第三温度为550℃，第三预设时间为4h；
所述步骤三中，所述第四预设时间为30min，第一质量比为1:0.8，第四温度为80℃；
所述步骤六中，在激光烧结过程中，激光功率为3～6W，扫描速度为100～300mm/s，扫描间距为0.08～0.12mm，光斑直径为0.3～1.0mm，所述掺杂锌的类石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合粉末对应的粉层厚度为0.1mm，对应的粉床预热温度为140～160℃；
所述步骤一中，所述第一温度为60℃，所述第一预设时间为10min；第二温度为180℃，第二预设时间为20h；
所述步骤四中，所述第二预设质量比为2:1，掺杂锌的类石墨烯相氮化碳纳米片、乙醇和水的质量体积比为1g:30mL:30mL，第五预设时间为6h；
所述步骤五中，所述第四预设的质量比为2～10:90～98，每1g总质量的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-硫化铋异质结复合粉末和高分子粉末对应30mL无水乙醇；
所述石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架应用于新型气管植入材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210885525.2A CN115154670B (zh) | 2022-07-26 | 2022-07-26 | 一种石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210885525.2A CN115154670B (zh) | 2022-07-26 | 2022-07-26 | 一种石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115154670A CN115154670A (zh) | 2022-10-11 |
| CN115154670B true CN115154670B (zh) | 2024-02-02 |
Family
ID=83497689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210885525.2A Active CN115154670B (zh) | 2022-07-26 | 2022-07-26 | 一种石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115154670B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102910617A (zh) * | 2012-09-24 | 2013-02-06 | 同济大学 | 一种石墨烯-硫化铋纳米复合材料的化学制备方法 |
| CN107282083A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-10-24 | 扬州工业职业技术学院 | 一种硅锌掺杂的石墨相氮化碳纳米材料及其在光催化还原中的应用 |
| CN110538350A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-06 | 江西理工大学 | 一种plla/zif-8复合骨支架及其制备方法 |
| CN110591430A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-12-20 | 湖北大学 | 一种近红外响应的抗菌纳米复合涂层及其制备方法和应用 |
| CN111991614A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-11-27 | 江西理工大学 | 一种缓释锌离子的左旋聚乳酸羟基磷灰石支架及其制备方法 |
| WO2021189192A1 (zh) * | 2020-03-23 | 2021-09-30 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种具有逐步抗菌和促进骨再生功能的骨组织工程支架及其制备方法和应用 |
| CN113856728A (zh) * | 2021-11-03 | 2021-12-31 | 济南大学 | 一种锡硫化铋/石墨相氮化碳复合光催化剂的制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012128720A1 (en) * | 2011-03-21 | 2012-09-27 | Nanyang Technological University | A bioabsorbable tracheal stent, and method of manufacturing thereof |
| US9855371B2 (en) * | 2014-04-28 | 2018-01-02 | John James Scanlon | Bioresorbable stent |
| KR101974999B1 (ko) * | 2017-05-29 | 2019-08-26 | 포항공과대학교 산학협력단 | 호흡기관 대체 삼차원 지지체의 제조방법 |
-
2022
- 2022-07-26 CN CN202210885525.2A patent/CN115154670B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102910617A (zh) * | 2012-09-24 | 2013-02-06 | 同济大学 | 一种石墨烯-硫化铋纳米复合材料的化学制备方法 |
| CN107282083A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-10-24 | 扬州工业职业技术学院 | 一种硅锌掺杂的石墨相氮化碳纳米材料及其在光催化还原中的应用 |
| CN110591430A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-12-20 | 湖北大学 | 一种近红外响应的抗菌纳米复合涂层及其制备方法和应用 |
| CN110538350A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-06 | 江西理工大学 | 一种plla/zif-8复合骨支架及其制备方法 |
| WO2021189192A1 (zh) * | 2020-03-23 | 2021-09-30 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种具有逐步抗菌和促进骨再生功能的骨组织工程支架及其制备方法和应用 |
| CN111991614A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-11-27 | 江西理工大学 | 一种缓释锌离子的左旋聚乳酸羟基磷灰石支架及其制备方法 |
| CN113856728A (zh) * | 2021-11-03 | 2021-12-31 | 济南大学 | 一种锡硫化铋/石墨相氮化碳复合光催化剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| 3D打印气管支架植入成功;本刊讯;《中国医疗器械杂志》;第38卷(第4期);300 * |
| Eradicating Multidrug-Resistant Bacteria Rapidly Using a Multi Functional g-C3N4@ Bi2S3 Nanorod Heterojunction with or without Antibiotics;Li Y, et al;《Advanced Functional Materials》;1,12-13 * |
| Use of single-crystalline Bi2S3 nanowires as room temperature ethanol sensor synthesized by hydrothermal approach;Xiaoyun Yang, et al;Sensors and Actuators B: Chemical;第211页第1栏2.1节 * |
| 氮杂石墨烯硫化铋近红外光催化降解氨氮;刘文晓;刘守清;;苏州科技大学学报(自然科学版)(01);全文 * |
| 自供电刺激骨支架的激光增材制造及其性能研究;刘国峰;江西理工大学硕士论文;全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115154670A (zh) | 2022-10-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhou et al. | Infection micromilieu‐activated nanocatalytic membrane for orchestrating rapid sterilization and stalled chronic wound regeneration | |
| Tabaii et al. | Transparent nontoxic antibacterial wound dressing based on silver nano particle/bacterial cellulose nano composite synthesized in the presence of tripolyphosphate | |
| Tao et al. | Zn‐incorporation with graphene oxide on Ti substrates surface to improve osteogenic activity and inhibit bacterial adhesion | |
| CN101623518A (zh) | 一种抗感染生物衍生疝和体壁修复材料及制备和应用 | |
| Golchin et al. | Effects of bilayer nanofibrillar scaffolds containing epidermal growth factor on full‐thickness wound healing | |
| CN112156171A (zh) | 光响应性释放万古霉素的锌有机框架复合材料的制备方法及其应用 | |
| EP3854423B1 (en) | Artificial dermis repair material and preparation method therefor | |
| CN109045353B (zh) | 一种锌/镁复合mof涂层介导抗菌/抗炎/促成骨型钛基植入材料的制备方法 | |
| Bhamare et al. | 3D printing of human ear pinna using cartilage specific ink | |
| CN111012948B (zh) | 具有光热转换性能和功能涂层的骨修复和肿瘤抑制材料及制备方法 | |
| CN111744049B (zh) | 一种具有细胞生长调控功能的创面修复材料的制备方法 | |
| CN111803631A (zh) | 一种具有高效抗菌特性碳纳米点的制备方法及其应用 | |
| Kaminagakura et al. | Nanoskin® to treat full thickness skin wounds | |
| CN110755173A (zh) | 一种抗菌防渗漏硬脑膜修补片及制备方法 | |
| CN115154670B (zh) | 一种石墨烯相氮化碳-硫化铋/高分子复合气管支架 | |
| CN113398334B (zh) | 碳量子点水凝胶复合支架材料及制备方法和应用 | |
| Farshadi et al. | Nanocomposite scaffold seeded with mesenchymal stem cells for bone repair | |
| Vladkova et al. | Preparation and biological activity of new collagen composites part ii: Collagen/reduced graphene oxide composites | |
| CN115252890B (zh) | 一种铜铁氧体-MXene高分子复合抗菌气管支架及其制备方法 | |
| CN111040288A (zh) | 一种eva鞋垫及其制备工艺 | |
| JPH0779772A (ja) | 細胞培養液及びその培養液を用いたスフェロイドの製造方法 | |
| CN107308490A (zh) | 一种液体抗菌护创膜的制备方法 | |
| CN107715176A (zh) | 一种促进骨再生的纳米纤维涂层支架的制备方法 | |
| CN107233609B (zh) | 一种轻木-溶菌酶抗感染敷料及其制备方法与应用 | |
| CN114712547B (zh) | 一种细菌纤维素基光敏抗菌敷料及其制备方法与应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |