【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医用植入假体，具体涉及一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物及其制备方法。
技术介绍
1、颅颌面骨对人体至关重要，具有多方面关键性的作用。颅颌面骨构成了面部的基本框架，使每个人具有独特的面部特征。同时颅颌面骨保护着脑这一人体最重要器官等。由于车辆碰撞，暴力袭击，运动损伤等原因，引起颅颌面骨的各种损伤，为此如何更加高效的针对颅颌面骨进行骨修复及骨置换成为了临床医学的热门问题。
2、常见的医用植入合金如钛合金以及锌合金都是生物相容性良好的可医用骨植入材料，但现阶段都存在缺点与不足。钛合金虽然强度高，植入人体后促骨性较差，成骨周期长，还存在“应力遮挡”效应。锌合金虽然具备良好促骨活性，其力学性能有待提高，降解速率较难控制。因此，如何通过结合多种骨植入材料的优势且避开缺点，是现在医用骨植入物新的研究方向。
3、细菌感染是骨植入手术后的最严重并发症之一，细菌引发的炎症反应会严重干扰骨细胞正常活动，阻碍骨愈合进程，使患者长时间承受疼痛，恢复周期大幅延长。虽然目前部分颅颌面骨植入物已经具备一定的抗菌性能，但大多数抗菌性颅颌面骨植入物仍处于研究和开发阶段，为此制备一种具有抗菌性的颅颌面骨植入物是现阶段骨植入领域的热点问题。
4、除此之外，颅颌面骨不同解剖区域呈现差异化应力分布特征——上颌骨区主要承受垂直向压应力，颧骨复合体需应对多向剪切力，而下颌骨体部则以弯曲应力为主。因此针对不同部位的颅颌面骨设计满足其力学性能的骨植入物变得尤为重要。
5、传统骨植入结构制备方法可以制造具有不同孔隙
技术实现思路
1、针对上述医用金属植入物不具备抗菌性以及单一金属“应力屏蔽”问题，本专利技术创新性提出制备满足颅颌面骨各区域力学性能的晶格点阵结构作为多孔骨架，然后通过热等静压的方法将锌粉填充到多孔骨架孔隙中，再通过脉冲电沉积设备将制备的纳米银-抗菌肽gl13k复合肽溶液沉积到半成品异质金属骨植入物表面，从而完成制备，制备完成的成品异质金属骨植入物，其杨氏模量可以通过控制晶格点阵结构的孔隙率进行调节，所制备的成品异质金属骨植入物表面沉积了具有抗菌性的纳米银-抗菌肽gl13k复合肽涂层，该涂层的存在显著降低术后感染风险，促进成骨细胞附着繁殖，加速患者康复。
2、为实现上述方案，本专利技术提出如下技术方案：
3、一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物的制备方法，包括如下步骤：
4、步骤一：制备具有抗菌性的纳米银-抗菌肽gl13k复合肽溶液；
5、步骤二：基于选区激光熔化技术，将钛合金粉末制备成多孔骨架；
6、步骤三：将锌粉熔化后填充在多孔骨架的孔隙内部，得到半成品异质金属骨植入物；
7、步骤四：将步骤一中制备的纳米银-抗菌肽gl13k复合肽溶液通过脉冲电沉积法沉积到步骤三中制备的半成品异质金属骨植入物表面，得到成品异质金属骨植入物。
8、优选的，所述步骤一中，制备具有抗菌性的纳米银-抗菌肽gl13k复合肽溶液的具体方法为：
9、首先采用硝酸银溶液与柠檬酸三钠溶液以1:5的摩尔比进行还原反应，将柠檬酸三钠溶液逐滴加入硝酸银溶液中，并在93-94 ℃水浴中保持搅拌，当混合溶液变黄时，使用离心机将纳米银溶液离心，收集纳米银固体；
10、将纳米银固体添加在ph为9.8的硼砂-氢氧化钠缓冲液中，得到纳米银硼砂缓冲溶液；
11、将gl13k母液与ph为9.8的硼砂-氢氧化钠缓冲液混合，得到gl13k工作液；
12、将gl13k工作液与纳米银硼砂缓冲溶液进行等体积混合，得到纳米银-抗菌肽gl13k复合肽溶液；
13、将纳米银-抗菌肽gl13k复合肽溶液在4℃或室温条件下静置4天，完成gl13k的自组装过程，最终制备成功纳米银-抗菌肽gl13k复合肽溶液。
14、优选的，所述步骤四中，将制备的纳米银-抗菌肽gl13k复合肽溶液通过脉冲电沉积设备沉积到半成品异质金属骨植入物表面的具体方法为：
15、将制备好的半成品异质金属骨植入物作为阴极，惰性电极石墨片作为阳极，两个极片保持平行，竖直插入装有纳米银-抗菌肽gl13k复合肽溶液的石英玻璃杯中，加入体积分数为5%的nano3作为电解质，再使用磷酸盐缓冲液调节ph至6~7，采用恒电流脉冲，调节参数后进行电泳沉积，沉积过程中纳米银-抗菌肽gl13k复合肽会沉积到半成品异质金属骨植入物表面，待半成品异质金属骨植入物表面完全沉积完毕后，关闭电源，取出得到的成品异质金属骨植入物。
16、优选的，所述步骤二中，多孔骨架为晶格点阵结构阵列。
17、优选的，晶格点阵结构阵列为双支柱六边形结构阵列、正弦环状结构阵列或余弦环状结构阵列。
18、优选的，双支柱六边形结构阵列由双支柱六边形单胞结构沿着x，y，z方向阵列4次得到；
19、双支柱六边形单胞结构由下述方法制备得到：
20、首先构建一个正六边形，在正六边形的上下两条边之间构建两个平行线条，在正六边形左右两个边的交点上分别向两侧构建一个垂直于平行线条的水平线条，得到两侧外凸且中部有支撑的六边形，对两侧外凸且中部有支撑的六边形进行拉抻长度a，得到两侧外凸且中部有支撑的六边形结构，将两侧外凸且中部有支撑的六边形结构沿中心位置圆周阵列90度，得到双支柱六边形单胞结构。
21、优选的，正弦环状结构阵列由正弦环状单胞结构沿着x、y、z轴分别阵列4次得到；
22、正弦环状单胞结构由下述方法制备得到：
23、首先以正弦函数y=asinx(bx+c)+d绘制正弦函数曲线，区间为[0，5π]，其中a、b、c和d均为常数，其中，x和y为空间坐标系中的坐标，将该正弦函数曲线扫描为截面为圆形的正弦函数曲线结构；
24、绘制圆环，使圆环与正弦函数曲线结构相切；
25、以圆环中心为圆周阵列的基准轴，将正弦函数曲线结构进行4次圆周阵列，得到内部包含圆环的正弦闭合环状结构；
26、在内部包含圆环的正弦闭合环状结构中心加入两个互相垂直的支柱，得到内部包含圆环和两个互相垂直支柱的正弦闭合环状结构；
27、以圆环中心为基准轴，将内部包含圆环和两个互相垂直支柱的正弦闭合环状结构进行一次圆周阵列，圆周阵列的角度为90度，得到正弦环状单胞结构。
28、优选的，余弦环状结构阵列由余弦环状单胞结构沿着x、y、z轴分别阵列4次得到；
29、余弦环状单胞结构由下述方法制备得到：
30、首先以余弦函数y=ecosx(fx+g)+h绘制余弦函数曲线，区间为[-0.25π，2.25π]，其中e、f、h、g均为常数，其中，x和y为空间坐标系中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，制备具有抗菌性的纳米银-抗菌肽GL13K复合肽溶液（5）的具体方法为：
3.根据权利要求2所述的一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物的制备方法，其特征在于：所述步骤四中，将制备的纳米银-抗菌肽GL13K复合肽溶液（5）通过脉冲电沉积设备（13）沉积到半成品异质金属骨植入物（12）表面的具体方法为：
4.根据权利要求1所述的一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，多孔骨架（7）为晶格点阵结构阵列。
5.根据权利要求4所述的一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物的制备方法，其特征在于：晶格点阵结构阵列为双支柱六边形结构阵列、正弦环状结构阵列或余弦环状结构阵列。
6.根据权利要求5所述的一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物的制备方法，其特征在于：双支柱六边形结构阵列由双支柱六边形单胞结构沿着x，y，z方向阵列
7.根据权利要求5所述的一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物的制备方法，其特征在于：正弦环状结构阵列由正弦环状单胞结构沿着x、y、z轴分别阵列4次得到；
8.根据权利要求5所述的一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物的制备方法，其特征在于：余弦环状结构阵列由余弦环状单胞结构沿着x、y、z轴分别阵列4次得到；
9.根据权利要求5所述的一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物的制备方法，其特征在于：双支柱六边形结构阵列设置在上颌骨区；正弦环状结构阵列设置在颧骨区；余弦环状结构阵列设置在下颌骨区。
10.一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物，其特征在于：所述的具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物采用权利要求1至9任一项所述的具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，制备具有抗菌性的纳米银-抗菌肽gl13k复合肽溶液（5）的具体方法为：
3.根据权利要求2所述的一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物的制备方法，其特征在于：所述步骤四中，将制备的纳米银-抗菌肽gl13k复合肽溶液（5）通过脉冲电沉积设备（13）沉积到半成品异质金属骨植入物（12）表面的具体方法为：
4.根据权利要求1所述的一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，多孔骨架（7）为晶格点阵结构阵列。
5.根据权利要求4所述的一种具有抗菌性的颅颌面异质金属骨植入物的制备方法，其特征在于：晶格点阵结构阵列为双支柱六边形结构阵列、正弦环状结构阵列或余弦环状结构阵列。
6.根据权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐志民，张赢心，戴桓琰，魏欣，武志艳，李锡，李思颖，于征磊，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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