【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于外科医疗用材料及其制造方法,具体的说,智能化纳米水凝胶拓扑结构抗菌接骨板。
技术介绍
据国际内固定研究协会AO(Arbeit sgem ein schaft fur Osteosyntheses fragen)/ASIF(Association for the Study of Internal Fixation)报道,开放性骨折中感染率高达约3~40%,如使用内固定则感染率增加30%以上。每年在美国约200万例院内感染病例中,约50%与内植物有关,不仅消耗高达240亿美元的巨大社会财富,还导致包括细菌耐药、截肢甚至每年10万患者死亡等严重后果。究其原因,细菌与植入物材料粘附以形成完整的生物膜是“内植物相关感染”的主要病理基础。“内植物相关感染”(Orthopedic Device Related Infections,ODRI)始终是困扰骨科临床的最常见而严重的并发症之一。针对ODRI,一般传统的治疗方法是:在取出内植物的基础上,彻底清创去除感染坏死骨与软组织及大部分细菌;使用外固定支架临时固定骨折断端;全身或局部应用大剂量抗生素消灭残留细菌;应用皮瓣等技术关闭伤口。确实无感染后再行植骨、骨搬移或延长及膜成骨技术恢复骨结构。针对ODRI的传统治疗技术,周期长、花费大,多使用外固定支架固定骨骼,维持其稳定性。而较少使用内固定器械,与在开放性骨折和火器伤中钢板螺丝钉等内植物则被视为禁忌症的原因 ...
【技术保护点】
一种智能化纳米水凝胶拓扑结构抗菌接骨板,包括接骨板(1),其特征在于:所述接骨板(1)表面覆盖由聚乙二醇‑co‑丙烯酸微凝胶核为内核,外层控释壳为pH敏感型聚甲基丙烯酸微凝胶层的智能化电荷梯度径向分布复合微胶粒(2),该复合微胶粒涂层在不锈钢、钛金属或钛合金接骨板(1)形成拓扑抗菌结构表面的复合微胶粒(2)。
【技术特征摘要】
1.一种智能化纳米水凝胶拓扑结构抗菌接骨板,包括接骨板(1),其特征
在于:所述接骨板(1)表面覆盖由聚乙二醇-co-丙烯酸微凝胶核为内核,外层
控释壳为pH敏感型聚甲基丙烯酸微凝胶层的智能化电荷梯度径向分布复合微胶
粒(2),该复合微胶粒涂层在不锈钢、钛金属或钛合金接骨板(1)形成拓扑抗
菌结构表面的复合微胶粒(2)。
2.根据权利要求1所述智能化纳米水凝胶拓扑结构抗菌接骨板,其特征在
于:所述复合微胶粒(2)直径约100~400μm、高度范围0.6~8μm。聚乙二醇
-co-丙烯酸微凝胶核电势范围约负6~40mv,核内径约1~1000nm;pH敏感型聚
甲基丙烯酸微凝胶层电势范围约负6~0mv,层数5~30层。
3.根据权利要求1所述智能化纳米水凝胶拓扑结构抗菌接骨板,其特征在
于:所述接骨板(1)为不锈钢、钛金属或钛合金。
4.根据权利要求3所述智能化纳米水凝胶拓扑结构抗菌接骨板,其特征在
于:所述接骨板(1)上拓扑抗菌结构表面的复合微胶粒(2)间距范围为0.5~
4μm。
5.根据权利要求3所述智能化纳米水凝胶拓扑结构抗菌接骨板,其特征在
于:所述接骨板(1)上拓扑抗菌结构表面的复合微胶粒(2)负载β-防御素
-1~3、乳铁蛋白1-11、LL-37、富组蛋白类似体、内源性抗微生物多肽-1及
人工合成的阳离子抗菌肽。
6.根据权利要求5所述智能化纳米水凝胶拓扑结构抗菌接骨板,其特征在
于:所述接骨板(1)上拓扑抗菌结构表面的复合微胶粒(2)负载β-防御素
-1~3、乳铁蛋白1-11、LL-37、富组蛋白类似体、内源性抗微生物多肽-1及
人工合成的阳离子抗菌肽单位面积浓度为0.025~1mg/mL。
7.一种如权利要求1所述智能化纳米水凝胶拓扑结构抗菌接骨板的制造方
法,其特征在于:按如下步骤进行:
步骤1,钛金属或钛合金接骨板(1)表面预处理和钛表面带电处理,钛金
属或钛合金接骨板(1)依次以蒸馏水、丙酮、75%乙醇、蒸馏水超声清洗、等
离子plasma进行亲水处理各10~20分钟,置入0.2mg/mL,平均分子量为30~
50k,pH9的多聚L赖氨酸2~3小时,在钛合金基体形成带正电高分子层,进行
初始底层沉积,取出后用去离子水洗净,在室温下干燥待用;
步骤2,制备PEGDA/AA乳液,分别取平均分子量500~600的聚乙二醇丙烯
酸酯200μl,丙烯酸单体在50℃蒸馏后留取0~20μl,以及光引发剂10μl,共
同溶解在二氯甲烷1ml中形成油相;1~10%聚乙烯醇1~3ml作为乳化剂,被溶
解在10ml去离子水中形成水相;在高速磁子以1000rpm的搅拌10~20分钟,
油相被分散到连续的水相中形成乳液,通过调整PVA的含量,油相/水相的比例,
以及磁子搅拌的时间,控制乳液直径大小为1.0~1.5μm;
步骤3,合成PEG-co-AA微凝胶核,制成的乳液被置于100w的紫外灯下20
分钟。紫外光激发光引发剂产生自由基,在自由基聚合的原理下,油滴中的PEGDA
以及AA的双键被打开,导致链增长和链之间交联反应;因此,油滴中的PEGDA
和AA形成了微凝胶核,以70%乙醇悬浮—离心的方法反复三次进行纯化,用去
离子水悬浮—离心的方法去除酒精;通过控制PEGDA与AA...
【专利技术属性】
技术研发人员:费军,余洪俊,
申请(专利权)人:中国人民解放军第三军医大学第三附属医院,
类型:发明
国别省市:重庆;85
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