一种双面异构可降解金属膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种双面异构可降解金属膜及其制备方法。本发明专利技术所述的双面异构可降解金属膜包括可降解金属基体及设置在所述金属基体相对表面的第一膜层、第二膜层，其中，所述第一膜层为钙磷涂层，设置在所述金属基体的第一表面；所述第二膜层为高分子膜层，设置在所述金属基体的第二表面，所述高分子膜层具有选择性促进骨细胞黏附、迁移和分化及骨再生功能。本发明专利技术所述的双面异构可降解金属膜能同时满足抗菌和促进骨细胞再生两种功能需求，实现屏障膜两面各异性的功能需求。的功能需求。的功能需求。

【技术实现步骤摘要】
一种双面异构可降解金属膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于医疗器械
，尤其涉及一种双面异构可降解金属膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]牙周炎是口腔患病率最高、最具破坏性的疾病之一，重度牙周炎会导致牙槽骨萎缩。临床上，引导骨再生技术是治疗牙槽骨缺损的主要途径之一，其中的技术关键是生物屏障膜。生物屏障膜保证在缺损创面的修复过程中，避免上皮组织或纤维结缔组织过早进入创面干扰愈合过程，保护牙周膜和牙槽骨等关键性再生组织成分，利于其优先生长。
[0003]现有的生物屏障膜分为两类：不可降解屏障膜(以钛金属膜为例)和可降解屏障膜(以胶原蛋白膜为例)。钛金属膜的强度高、耐蚀性优异，但是需要二次手术取出，存在再感染的风险；胶原蛋白膜可自行降解，无需二次手术，但是其力学性能较差，难以支撑骨组织生长空间。并且口腔内环境复杂，存在大量的细菌，生物屏障膜在满足引导空间内骨再生的同时，拥有抑制口腔中细菌对生长空间内的缺陷创面感染的功能，将利于骨组织修复和再生。
[0004]可降解金属材料具有较好的生物相容性，可被人体降解且拥有金属的力学性能，是生物屏障膜的一种理想材料。公开专利CN108159506A提供了一种镁合金引导组织再生膜及其制备方法，解决了可降解生物屏障膜的支撑和镁合金降解过快的问题，但其不具有较强的抗菌效果，可能存在创面细菌感染的风险；公开专利CN106492271A提供了一种抗菌促骨双功能引导骨再生膜的制备方法，具有较强的促进骨生长和抗菌效果，但是其抗菌膜层覆于促进骨生长膜层外，初期促进骨生长膜层作用将被阻隔，影响骨组织修复效果，无法同时实现双功能。
[0005]手术后，由于细菌主要存在于口腔中，生物屏障膜仅需暴露于口腔环境的一面具有抗菌效果，生长空间内的一面具有促成骨效果，因此需要一种具有双面双功能的可降解生物屏障膜以满足临床实际需求。

技术实现思路

[0006]为解决上述现有技术中口腔屏障膜存在的技术问题，本专利技术提供了一种双面异构可降解金属膜，该可降解金属膜能同时满足抗菌和促进骨细胞再生两种功能需求，实现屏障膜两面各异性的功能需求。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种双面异构可降解金属膜，包括可降解金属基体及设置在所述金属基体相对表面的第一膜层、第二膜层，其中，所述第一膜层为钙磷涂层，设置在所述金属基体的第一表面；所述第二膜层为高分子膜层，设置在所述金属基体的第二表面，所述高分子膜层具有选择性促进骨细胞黏附、迁移和分化及骨再生功能。
[0009]所述的双面异构可降解金属膜在应用时，第一膜层面向软组织，具有抗菌功能，第
二膜层面向骨组织，具有选择性促进骨细胞黏附、迁移和分化及骨再生功能。
[0010]优选的，所述第一表面、第二表面具有粗糙表面。
[0011]优选的，所述钙磷涂层中沉积有银元素。
[0012]优选的，所述高分子膜层内添加人骨形态发生蛋白2。
[0013]优选的，所述高分子膜层包括高分子层基体，所述高分子层基体表面上复刻有具有成骨细胞外形特征和分布特征的微图案。
[0014]优选的，所述钙磷涂层的厚度为10
‑
30μm；高分子膜层的厚度为10
‑
15μm。
[0015]本专利技术提供一种双面异构可降解金属膜的制备方法，具体制备步骤如下：
[0016]S1、通过铸造、挤压，获得1mm厚可降解金属板，并清洗、干燥；
[0017]S2、将步骤S1获得的可降解金属板进行多道次恒温轧制，获得厚度为0.2
‑
0.3mm的可降解金属薄片，并清洗、干燥；
[0018]S3、将步骤S2获得的可降解金属片进行打磨或喷砂处理，获得粗糙表面；
[0019]S4、配制电解质溶液，电解质溶液成分为：0.1
‑
0.5mol/L NaNO3、0.04
‑
0.2mol/L Ca(NO3)2·
4H2O、0.02
‑
0.1mol/L KH2PO3、0.005
‑
0.02mol/L AgNO3；
[0020]S5、在电解质溶液中对步骤S3获得的金属薄片进行单面电化学沉积工艺处理，温度为40
‑
60℃，电压为0.5
‑
2V，时间为0.5
‑
2h，完成后清洗、干燥，得到第一表面具有钙磷涂层的可降解金属膜；
[0021]所述单面电化学沉积工艺处理的具体实现方法包括但不限于以下方法：
[0022]1)金属片不完全浸没，仅一面接触电解液；
[0023]2)金属片完全浸没，先双面成膜，然后再打磨掉一面的膜层；
[0024]3)金属片一面覆盖保护膜，金属片完全浸没，未覆膜的一面成膜，然后将另一面覆盖的保护膜撕掉即可。
[0025]S6、制备压印模，选取覆有光刻胶涂层的硅晶片，利用光刻机获得长宽尺寸为100*10μm的半圆柱形状并显影，相邻半圆柱间距为5
‑
10μm；取聚二甲基硅氧烷预聚物和固化剂以质量比为7
‑
15:1比例混合，并注入硅晶片的光刻面，50
‑
70℃下固化1
‑
5小时并剥离；取原代人类成骨细胞解冻并种植于聚二甲基硅氧烷上培养10
‑
20天，并采用多聚甲醛固定；对细胞培养10
‑
20天后的聚二甲基硅氧烷表面进行三维扫描建模，并将三维模型雕刻于压印模表面，获得表面具有成骨细胞分布和外形特征的压印模；
[0026]S7、配制混合溶液，选取人体可降解高分子颗粒，按质量比1:5
‑
15的比例完全溶解于二氯甲烷溶剂中，再加入质量分数为1
‑
5％的骨形成蛋白
‑
2(BMP
‑
2)混合，磁力搅拌10
‑
15h获得均匀混合溶液；
[0027]S8、将步骤S7获得的混合溶液缓慢滴于步骤S5获得的可降解金属膜的第二表面，将步骤S6获得的压印模放置于高分子层上，水平静置直至高分子层凝固，再放置于40
‑
60℃下干燥、定型15
‑
30小时，卸除压印模，获得第二表面具有促进骨细胞黏附、迁移、分化及骨再生功能的可降解金属膜；
[0028]S9、将步骤S8获得的双面异构可降解金属膜洗净并灭菌包装。
[0029]优选的，所述S6中的光刻工艺制备的微图案以相同的尺寸和间距，均匀地分布于整个硅晶片表面。
[0030]优选的，所述S8中压印膜可将成骨细胞增殖的分布和外形特征压印于高分子层，
使其形成微图案化表面，且压印膜可重复使用。
[0031]优选的，可降解高分子颗粒为聚乳酸、聚己内酯、聚酰胺或聚乳酸羟基乙酸中的一种或几种的共混物。
[0032]优选的，可选用玻璃、钛合金、不锈钢、陶瓷等硬质材料作为压印本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双面异构可降解金属膜，其特征在于，包括可降解金属基体及设置在所述金属基体相对表面的第一膜层、第二膜层，其中，所述第一膜层为钙磷涂层，设置在所述金属基体的第一表面；所述第二膜层为高分子膜层，设置在所述金属基体的第二表面，所述高分子膜层具有选择性促进骨细胞黏附、迁移和分化及骨再生功能。2.根据权利要求1所述的双面异构可降解金属膜，其特征在于，所述钙磷涂层中沉积有银元素。3.根据权利要求1所述的双面异构可降解金属膜，其特征在于，所述高分子膜层内添加人骨形态发生蛋白2。4.根据权利要求1所述的双面异构可降解金属膜，其特征在于，所述高分子膜层包括高分子层基体，所述高分子层基体表面上复刻有具有成骨细胞外形特征和分布特征的微图案。5.根据权利要求1所述的双面异构可降解金属膜，其特征在于，所述第一表面、二表面具有粗糙的表面；所述钙磷涂层的厚度为10
‑
30μm；所述高分子膜层的厚度为10
‑
15μm。6.一种双面异构可降解金属膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S 1、铸造、挤压加工得到可降解金属板；S2、将步骤S1获得的可降解金属板进行轧制加工，得到可降解金属薄片；S3、将步骤S2获得的金属薄片进行打磨或喷砂处理，得到具有粗糙表面的可降解金属薄片；S4、配制钙磷涂层电解质溶液，在电解质溶液中对步骤S3获得的金属薄片进行单面电化学沉积工艺处理，得到第一表面具有钙磷涂层的可降解金属膜；S5、配制高分子膜混合溶液，将得到的混合溶液滴于步骤S4得到的金属膜的第二表面，形成高分子膜层，然后在高分子膜层表面上复刻具有成骨细胞外形特征和分布特征的微图案，即可得到第二表面具有高分子膜层的可降解金属膜。7.根据权利要求6所述的双面异构可降解金属膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中在高分子膜层表面上复刻微图案的具体方法为：(1)制备压印模，选取覆有光刻胶涂层的硅晶片，利用光刻机获得形状并显影；取聚二甲基硅氧烷预聚物和固化剂混合，并注入硅晶片的光刻面，固化后剥离；取原代人类成骨细胞解冻并种植于聚二甲基硅氧烷上培养...

【专利技术属性】
技术研发人员：路萌萌，王先丽，程兆俊，董强胜，白晶，邵怡，
申请(专利权)人：百思博睿医疗科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：