【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医用材料制备，更具体的涉及一种纳米颗粒增强聚乳酸复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、创伤、骨科手术、感染和骨肿瘤切除可能导致骨骼缺陷。然而，实现理想的骨缺损修复和治疗其相关疾病仍然具有挑战性。电纺纳米纤维支架与细胞外基质(ecm)具有相似的形态学特征。此外，电纺纤维的高度多孔结构允许细胞向内生长和同时可大规模运输营养物质、氧气、生长因子以及排泄物。合成高分子聚合物，如聚乳酸(plla)，由于其良好的生物相容性和可降解性被用于电纺，但纯plla纤维缺乏抗菌性和骨诱导性，限制了其在骨修复临床治疗中的应用。
2、银纳米颗粒(ag nps)因其强大的杀菌活性和广谱抗菌性以及没有细菌耐药性而被认为是一种有效的抗菌剂。ag nps的抗菌机理主要在于其在溶液中可以释放ag+。ag+可以削弱h-ns蛋白和dna之间的结合同时ag+会和dna直接相互作用，导致双链dna的脱杂交(即解离成单链)。尽管如此，基于ag的抗菌材料的应用仍然面临一些需要解决的问题，例如ag纳米颗粒在基质中的聚集和植入后银离子(ag+)的爆解释放。
3、聚多巴胺(pda)是一种绿色还原剂，具有丰富的儿茶酚基团和胺基团，并表现出优异的粘附性能和细胞相容性。更重要的是，其儿茶酚基团能够通过配位反应将ag+吸附到介孔通道中，然后通过氧化还原将其还原为金属ag。随后，金属ag作为成核部位，从而促进介孔通道中ag纳米颗粒的原位生长。除此之外，agnps的大小可以通过调整ag+离子的浓度和pda的浓度来调节。显然，pda与ag+的复合可
4、目前，虽然已有研究者采用自组装方法制备pda/ag的报道。但制备得到的复合材料抗氧化性能差且促成骨效果还有待于进一步的提高。
技术实现思路
1、针对以上问题，本专利技术提供了一种纳米颗粒增强聚乳酸复合材料及其制备方法和应用，制备得到的纳米颗粒增强聚乳酸复合材料不仅抗菌效果好，还具有优异的抗氧化性能和促成骨性能。
2、本专利技术的第一个目的是提供一种纳米颗粒增强聚乳酸复合材料的制备方法，包括以下步骤：
3、向有机溶剂中加入二氧化铈和聚乳酸，搅拌均匀得到电纺液，采用静电纺丝法制备得到plla/ceo2复合纤维；
4、向多巴胺溶液中加入plla/ceo2复合纤维，发生自组装反应制备得到plla/ceo2@pda复合材料；
5、向可溶性银盐溶液中加入plla/ceo2@pda复合材料，发生原位还原反应，制备得到纳米颗粒增强聚乳酸复合材料。
6、本专利技术的一个优选实施例中，聚乳酸、二氧化铈和有机溶剂的比例为32g:1-2g:9ml。
7、本专利技术的一个优选实施例中，有机溶剂为三氟乙醇，可溶性银盐为硝酸银、硫酸银或醋酸银。
8、本专利技术的一个优选实施例中，静电纺丝法中，电压为18-19kv，流速为3-4ml/h。
9、本专利技术的一个优选实施例中，多巴胺与聚乳酸的质量比为5-6.5:144。
10、本专利技术的一个优选实施例中，自组装反应是在90-95℃下加热2-2.5h。
11、本专利技术的一个优选实施例中，可溶性银盐与聚乳酸的质量比为0.1-0.2:1.44。
12、本专利技术的一个优选实施例中，原位还原反应是在室温下避光浸泡15-20min。
13、本专利技术的第二个目的是提供上述制备方法制备得到的纳米颗粒增强聚乳酸复合材料。
14、本专利技术的第三个目的是提供上述纳米颗粒增强聚乳酸复合材料在制备抗氧化及促成骨材料中的应用。
15、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
16、(1)本专利技术以plla、ceo2 nps为原料，采用静电纺丝技术来获得纤维直径均匀的复合纤维，然后辅以pda、agnps为原料通过自组装和原位还原的方法制备具有优异抗菌性能、且抗氧化性能和促成骨效果好的复合材料。
17、通过本专利技术的制备方法得到的纳米颗粒增强聚乳酸复合材料中，均匀分散的agnps涂层起到快速抗菌的作用，银在光照条件下产生活性氧，而ceo2 nps利用ce3+和ce4+循环交替过程，不断清除ros，表现出抗氧化能力，促进细胞增殖，促进成骨细胞相关基因(runx2、collagen i)表达。除此之外，pda具有儿茶酚基团，促进细胞的粘附与增殖。
18、(2)本专利技术在不改变基材本身的性能的同时，提高其生物活性，达到抗菌目的，获得具有优良综合性能的新型生物医学材料，且操作简便，成本低廉。
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1.一种纳米颗粒增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，聚乳酸、二氧化铈和有机溶剂的比例为32g:1-2g:9ml。
3.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，有机溶剂为三氟乙醇。
4.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，静电纺丝法中，电压为18-19kV，流速为3-4ml/h。
5.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，多巴胺与聚乳酸的质量比为5-6.5:144。
6.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，自组装反应是在90-95℃下加热2-2.5h。
7.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，可溶性银盐为硝酸银、硫酸银或醋酸银，可溶性银盐与聚乳酸的质量比为0.1-0.2:1.44。
8.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒增
9.一种权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的纳米颗粒增强聚乳酸复合材料。
10.一种权利要求9所述的纳米颗粒增强聚乳酸复合材料在制备抗氧化及促成骨材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种纳米颗粒增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，聚乳酸、二氧化铈和有机溶剂的比例为32g:1-2g:9ml。
3.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，有机溶剂为三氟乙醇。
4.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，静电纺丝法中，电压为18-19kv，流速为3-4ml/h。
5.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒增强聚乳酸复合材料的制备方法，其特征在于，多巴胺与聚乳酸的质量比为5-6.5:144。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王英波，马迎澳，周天佑，张艳霞，高杰，
申请(专利权)人：新疆师范大学，
类型：发明
国别省市：
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