一种兼具成骨和抗菌的纳米载药装置制造方法及图纸

一种兼具成骨和抗菌的纳米载药装置，其技术要点在于在纯钛表面加工有二氧化钛纳米管，通过电化学阳极氧化法制备二氧化钛纳米管,制备的二氧化钛纳米管以肖特基势垒直接与金属钛导电基底直接相连,纳米管管径为200nm±20nm，长度为3.3μm±0.2μm，二氧化钛纳米管内部制有负载层，负载层为聚乳酸羟基乙酸和盐酸奥替尼啶，聚乳酸羟基乙酸和盐酸奥替尼啶层的厚度为100nm±10nm。本实用新型专利技术可通过聚乳酸羟基乙酸缓释抗菌药物盐酸奥替尼啶，具有良好的长效抗菌性能。保留了二氧化钛纳米管的中空管状结构，促进了骨髓间充质干细胞的成骨分化能力，而且也可以支持骨髓间充质干细胞的增殖，具有良好的生物相容性。

Nano medicine loading device with bone formation and antibacterial function

Both osteogenic and antibacterial drug loaded nano device, the technical points in the TiO2 nanotubes in the processing of pure titanium, preparation of TiO2 nanotubes by electrochemical anodization, preparation of TiO2 nanotubes with Schottky barrier and metal titanium conductive substrate is directly connected, nano tube diameter is 200nm + 20nm, the length is 3.3 m + 0.2 m, TiO2 nanotubes are made load layer, load layer is poly lactic acid glycolic acid and hydrochloric acid octenidine, poly lactic acid glycolic acid and hydrochloric acid octenidine layer thickness is 100nm + 10nm. The utility model has the advantages of long acting antibacterial property and long term antibacterial property through the polylactic acid hydroxy acetic acid sustained-release antibiotic hydrochloride hydrochloride. Retain the hollow structure of TiO2 nanotubes, promote bone marrow mesenchymal stem cells, osteogenic differentiation, but also can support bone marrow mesenchymal stem cell proliferation, has good biocompatibility.

【技术实现步骤摘要】
一种兼具成骨和抗菌的纳米载药装置
本技术涉二氧化钛纳米管的成骨和抗菌的
，具体涉及一种高聚物涂层的纳米载药装置。
技术介绍
钛以其优良的生物相容性和机械性能在骨科和牙种植领域中得以广泛应用，但钛植体相关感染仍然是最严重的术后并发症之一。感染高发有两个主要原因：一是由于钛的生物惰性使得植体骨结合界面存在一层无血管的纤维层，导致免疫细胞或通过全身给药的抗生素难以到达植体表面；二是细菌容易在钛植体表面聚集然后形成多聚糖生物膜,能抵抗宿主防御机制和系统性抗生素的透过。因此在钛植体表面制备兼具高生物活性和抗菌能力的双功能涂层具有非常重要意义。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种兼具成骨和抗菌的纳米载药装置，来减少甚至避免钛种植体相关感染和提高种植体的远期成功率。本技术所采用的技术方案为一种兼具成骨和抗菌的纳米载药装置，其技术要点在于在纯钛表面加工有二氧化钛纳米管，通过电化学阳极氧化法制备二氧化钛纳米管,制备的二氧化钛纳米管以肖特基势垒直接与金属钛导电基底直接相连,纳米管管径为200nm±20nm，长度为3.3μm±0.2μm，二氧化钛纳米管内部制有负载层，负载层为聚乳酸羟基乙酸和盐酸奥替尼啶，聚乳酸羟基乙酸和盐酸奥替尼啶层的厚度为100nm±10nm。目前临床上运用的钛种植体表面都是微米粗糙度级别的。随着纳米技术的高速蓬勃发展,对金属内植物材料表面微观结构的认识也随之进入了纳米时代。天然骨组织是由无机磷酸钙、有机蛋白及胶原纤维组成一种纳米结构的复合基质，调控骨细胞生物学行为的细胞外基质也是纳米尺寸的，因此从仿生学的角度来看纳米结构的材料在骨内植物领域应该具有巨大的应用前景。通过电化学阳极氧化法制备二氧化钛纳米管,此法成本低廉且方法简便，可以通过控制阳极氧化的电压以及氧化时间较准确地控制纳米管的直径和长度，本技术制备的纳米管管径为200nm，长度为3.3μm。制备的二氧化钛纳米管以肖特基势垒直接与金属钛导电基底直接相连,这与在钛表面进行的外来涂层修饰有所不同，其结合牢固不易脱落,呈现极高的有序性和极低的团聚程度。负载层为聚乳酸羟基乙酸和盐酸奥替尼啶。本技术利用聚乳酸羟基乙酸来缓释抗菌药物盐酸奥替尼啶，增加钛种植体的抗菌能力和成骨活性。钛片厚度为0.25±0.025mm。本技术可通过聚乳酸羟基乙酸缓释抗菌药物盐酸奥替尼啶，具有良好的长效抗菌性能。保留了二氧化钛纳米管的中空管状结构，促进了骨髓间充质干细胞的成骨分化能力，而且也可以支持骨髓间充质干细胞的增殖，具有良好的生物相容性。附图说明图1在钛表面制作的二氧化钛纳米管示意图图2为负载药物后的二氧化钛纳米管其中：1钛片2二氧化钛纳米管21负载层。具体实施方式下面结合视图对本技术进行详细的描述,使本专业的技术人员更理解本技术，但不以任何形式限制本技术。如图1、2所示，一种兼具成骨和抗菌的纳米载药装置，通过电化学阳极氧化法制备二氧化钛纳米管2,钛厚度为0.25±0.025mm，制备的二氧化钛纳米管以肖特基势垒直接与金属钛导电基底直接相连,纳米管管径为200nm±20nm，长度为3.3μm±0.2μm，二氧化钛纳米管内部制有负载层21，负载层21为聚乳酸羟基乙酸和盐酸奥替尼啶，聚乳酸羟基乙酸和盐酸奥替尼啶层的厚度为100nm±10nm。它的制作步骤如下：钛片预处理:将钛片裁剪，确定阳极氧化的工作面积，丙酮和去离子水分别超声清洗15-30min除油，4wt%HF(氟化氢)-5mol/LHNO3（硝酸）溶液化学刻蚀10-15s后，用去离子水清洗后干燥备用；阳极氧化法制备过程:阳极氧化过程在水浴条件下于常规的二电极体系电化学池中进行，以经预处理后备用的钛片为阳极，铂片为对电极，电极间距保持1cm，电解质为0.50wt%NH4F（氟化铵）+10vol%H2O（水）的甘油溶液，整个阳极氧化过程伴随磁力搅拌，控制电解质溶液，保持25-32℃的环境温度，由直流稳压电源提供阳极氧化电源，在60±3v电压下阳极氧化4-5h制备二氧化钛纳米管,然后450℃退火处理1.5-2.5h,去离子水冲洗干净；溶剂真空吸附法制作负载层：配置聚乳酸羟基乙酸和盐酸奥替尼啶的二氯甲烷溶液，使之浓度分别为15mg/mL和0.5μg/mL，把制备的二氧化钛纳米管置于配置的溶液，密封后40℃水浴2d，得聚乳酸羟基乙酸和盐酸奥替尼啶的负载层。实施例1（一）钛片预处理:将0.25mm厚的钛片1裁剪出1cm×8cm，阳极氧化的工作面积为1cm×1cm，丙酮和去离子水分别超声清洗15min除油，4wt%HF-5mol/LHNO3溶液化学刻蚀10s后，用去离子水清洗后干燥备用。（二）阳极氧化法制备过程:阳极氧化过程在水浴条件下于常规的二电极体系电化学池中进行，以经预处理后备用的钛片为阳极，铂片为对电极，电极间距保持1cm。电解质为0.50wt%NH4F+10vol%H2O的甘油溶液，整个阳极氧化过程伴随磁力搅拌，控制电解质溶液保持环境温度(30℃)，由直流稳压电源提供阳极氧化电源。在60v电压下阳极氧化5h制备二氧化钛纳米管,然后450℃退火处理2h,去离子水冲洗干净。实施例2，如图2所示，在实施例1的基础上增加负载层溶剂真空吸附法制作负载层：配置聚乳酸羟基乙酸和盐酸奥替尼啶的二氯甲烷溶液，使之浓度分别为15mg/mL和0.5μg/mL，把制备的二氧化钛纳米管置于配置的溶液，密封后40℃水浴2d，得聚乳酸羟基乙酸和盐酸奥替尼啶的负载层21。聚乳酸羟基乙酸和盐酸奥替尼啶层的厚度为100nm±10nm。制得本技术所述的兼具成骨和抗菌的纳米载药装置。本技术的有益效果实验中对照组为预处理的纯钛1）采用CCK-8实验，通过溶液在OD450的吸光度值反映细胞在材料表面的增殖情况骨髓间充质干细胞在材料表面不同时间点的增殖结果（OD450吸光度值）分组1D3D7D纯钛0.179±0.0420.791±0.1421.070±0.132本技术实施例10.039±0.0250.325±0.0790.456±0.061本技术实施例20.097±0.0230.787±0.1341.037±0.066实验结果表面，同对照组纯钛相比，本技术实施例1明显抑制了骨髓间充质干细胞的增殖,本技术实施例2可以支持骨髓间充质干细胞的增殖。2）采用qRT-PCR对骨髓见充值干细胞的成骨相关基因Runx2、ALP、OCN和Col-1的表达水平用进行了检测（纯钛作为对照组）。两组实验组样本表面细胞成骨相关基因的表达水平分组Runx2ALPOCNCol-1实施例13.058±0.2782.918±0.1683.372±0.2838.050±1.137实施例22.024±0.2082.067±0.1402.605±0.1771.729±0.242结果表明以纯钛作为对照组，本技术实施例1和实施例2均明显促进了骨髓见充值干细胞的成骨相关基因的表达，两者均具有良好的成骨活性。3）为了检测样本的抗菌性能，我们在体外把样本同金黄色葡萄球菌共培养，然后应用超声震荡将粘附在材料表面的细菌洗脱下来稀释后进行活细菌平板计数后计算抗菌率，即抗菌率（%）=（对照组活菌数-实验组活菌数）/对照组活菌数×100%。两组实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兼具成骨和抗菌的纳米载药装置，其特征在于在纯钛片表面加工有二氧化钛纳米管，通过电化学阳极氧化法制备二氧化钛纳米管, 制备的二氧化钛纳米管以肖特基势垒直接与金属钛导电基底直接相连, 纳米管管径为200nm±20nm，长度为3.3μm±0.2μm。

【技术特征摘要】
1.一种兼具成骨和抗菌的纳米载药装置，其特征在于在纯钛片表面加工有二氧化钛纳米管，通过电化学阳极氧化法制备二氧化钛纳米管,制备的二氧化钛纳米管以肖特基势垒直接与金属钛导电基底...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈江，许志强，吴东，黄文秀，
申请(专利权)人：福建医科大学附属口腔医院，
类型：新型
国别省市：福建,35