【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医用材料领域，尤其涉及一种亚微米抑菌材料和掺杂亚微米抑菌材料的医用材料制备方法以及抗菌导尿管。
技术介绍
1、导尿管相关尿路感染cauti发生率多年来居高不下，尚无有效的应对措施，是困扰全球医疗卫生行业的一个痛点问题。在我国，尿路感染发生率占医院感染的40％左右，在医院感染中占比常年居高，其中cauti占尿路感染的70-80％。导尿管相关尿路感染主要原因是导尿管在使用过程中处于一个容易被细菌污染的环境，导尿管留置后其外端长时间暴露于空气及尿液中，细菌可以沿着尿液逆行进入尿管位于尿道的部分，而尿管外表面和尿道内表面之间也会有细菌的侵入。细菌在导尿管的内外表面容易不可逆地附着，并分泌细胞外基质包裹活菌，形成具有高度结构的膜状复合物，即生物膜。该生物膜对抗菌药物的渗透性差，使得细菌对抗药物能力增强，尿路感染的风险也随之增加。近年来，随着抗菌新材料的出现，抗菌导尿管有望成为防治导尿管相关尿路感染的最有效的策略之一，因而研发一种具有抗菌性能强、安全、稳定、生物相容性好的导尿管具有现实意义。
2、目前已有抗菌导尿管主要分为以下几类：①表层涂抹抗菌层，其中采用的抗菌剂主要为季铵盐、金属纳米材料、抗生素或抗菌有机化合物；②硅橡胶接枝抗菌小分子制备抗菌导尿管；③导尿管材料中掺入无机抗菌剂，即将抗菌剂掺入硅橡胶中做成抗菌硅橡胶，再将硅橡胶成型制备成抗菌导尿管；④超滑导尿管：在导尿管表面涂抹疏水分子层、表层涂抹润滑油来抑制或延缓生物膜的形成来达到减低尿路感染风险；⑤导尿管接近膀胱处安装过滤筛网，通过过滤导尿管外细菌，防止细菌
3、因此，目前亟需一种抗菌性能长效、稳定、不引入化学抗菌剂且不改变尿液流动力学特征的抗菌导尿管。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种亚微米抑菌材料和掺杂亚微米抑菌材料的医用材料制备方法以及抗菌导尿管，以克服现有抗菌导尿管抗菌性能短暂、不稳定且有可能改变尿液流动力学特征的缺陷，同时避免使用化学抗菌剂涂层导尿管带来的问题。
2、本专利技术基于碳纤维的高强度、耐磨性、耐高温性及良好的生物安全性，采用化学方法将碳纤维腐蚀成大小不一、凹凸不平的亚微米结构的碳粉，利用亚微米结构特殊的物理性及机械性作用破坏细菌结构，以及碳纤维的高强度和耐磨性维持了材料长期有效的抗菌性能；同时，还利用黄酮类分子对多种细菌、真菌和病毒的抑制作用，在亚微米结构的碳粉表面修饰少量黄酮类分子，通过亚微米结构的物理抑菌性和黄酮类分子的化学抗菌机理综合实现了强效的抗菌性能，且抗菌性能持久可靠。
3、本专利技术提供了一种亚微米抑菌材料，包括：亚微米尺寸碳粉4g-7g，聚乙二醇为0.5g-5.5g，黄酮类分子为0.1g-2.5g，以及质量分数为98％的浓硫酸0.5g-2.4g；
4、所述亚微米尺寸碳粉由碳纤维经化学腐蚀剂腐蚀后形成，其中碳纤维4g-7g，化学腐蚀剂200g-700g。
5、本专利技术提供了一种掺杂亚微米抑菌材料的医用材料制备方法，具体步骤为：
6、s1、对碳纤维进行化学腐蚀处理，获得具有三维结构的亚微米尺寸碳粉；
7、s2、在步骤s1制得的亚微米尺寸碳粉表面修饰少量黄酮类分子，制得亚微米抑菌碳粉；
8、s3、取亚微米抑菌碳粉加入尚未固化的医用橡胶预聚物中，进行改性硫化处理，获得掺杂亚微米抑菌材料的医用材料。
9、优选的，所述步骤s1具体为：
10、s11、将碳纤维浸入配置好的化学腐蚀剂中，70-85℃水浴锅超声腐蚀一段时间后，使用去离子水清洗碳纤维表面，以去除残留的腐蚀液；
11、s12、将清洗完成的碳纤维进行干燥处理，从而获得具有三维结构的亚微米尺寸碳粉。
12、优选的，所述步骤s1中化学腐蚀剂为浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸中的一种或多种，碳纤维与化学腐蚀剂的添加质量比为1：(50-100)，腐蚀时间为3-24h，亚微米尺寸碳粉的尺寸为100-1000nm。
13、优选的，所述步骤s2具体为：取亚微米尺寸碳粉加入去离子水，充分搅拌均匀后再加入聚乙二醇(分子量为20000)，二次充分搅拌均匀后水浴锅加热，再在溶液中加入少量黄酮类分子，搅拌后加入质量分数为98％的浓硫酸，反应后将溶液ph调到7-7.5之间，然后将溶液置于真空干燥箱中干燥，制得亚微米抑菌碳粉。
14、优选的，所述步骤s3具体为：取亚微米抑菌碳粉加入尚未固化的医用橡胶预聚物后，通过密炼机共混，随后加硫化剂进行硫化处理后获得掺杂亚微米抑菌材料的医用材料，其中医用橡胶：亚微米抑菌碳粉：硫化剂的添加质量比为100：(0.1-1)：(1-5)。
15、优选的，所述步骤s2中亚微米尺寸碳粉为4g-7g，去离子水为50ml-150ml，聚乙二醇为0.5g-5.5g，水浴锅加热温度为80℃-100℃，水浴锅加热20min-60min，黄酮类分子加入量为0.1g-2.5g，搅拌10min-30min，质量分数为98％的浓硫酸加入量为0.5g-2.4g，质量分数为98％的浓硫酸加入后反应10min-60min，真空干燥箱中干燥6h-8h，真空干燥箱温度为80℃，负压76cm hg；
16、所述步骤s3中密炼机共混的温度为20-80℃，滚筒速比为1∶(1-9)，共混时间2-10h，硫化温度100-250℃，硫化时间20-80min。
17、优选的，所述步骤s1中碳纤维为聚丙烯基碳纤维、改性聚维酮碳纤维、细链聚苯碳纤维、气相合成碳纤维或高强度碳纤维；
18、步骤s2中黄酮类分子为5-羟基-3',4',6,7-四甲氧基黄酮，或3',4',5,7-四羟黄酮；
19、步骤s3中医用橡胶为医用硅橡胶，具体为二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、腈硅橡胶中的一种或多种；硫化剂为过氧化二异丙苯、2,4-二氯过氧化苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷中的一种或多种。
20、优选的，所述化学腐蚀剂为浓盐酸，加入量为300g-400g。
21、本专利技术还提供了一种抗菌导尿管，所述导尿管的材料为上述技术方案所述的制备方法制得的掺杂亚微米抑菌材料的医用材本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种亚微米抑菌材料，其特征在于，包括：亚微米尺寸碳粉4g-7g，聚乙二醇为0.5g-5.5g，黄酮类分子为0.1g-2.5g，以及质量分数为98％的浓硫酸0.5g-2.4g；
2.一种掺杂亚微米抑菌材料的医用材料制备方法，其特征在于，具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的一种掺杂亚微米抑菌材料的医用材料制备方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：
4.根据权利要求3所述的一种掺杂亚微米抑菌材料的医用材料制备方法，其特征在于，所述步骤S1中化学腐蚀剂为浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸中的一种或多种，碳纤维与化学腐蚀剂的添加质量比为1：(50-100)，腐蚀时间为3-24h，亚微米尺寸碳粉的尺寸为100-1000nm。
5.根据权利要求4所述的一种掺杂亚微米抑菌材料的医用材料制备方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：取亚微米尺寸碳粉加入去离子水，充分搅拌均匀后再加入聚乙二醇(分子量为20000)，二次充分搅拌均匀后水浴锅加热，再在溶液中加入少量黄酮类分子，搅拌后加入质量分数为98％的浓硫酸，反应后将溶液pH调到7-7.5之间，然后将溶液置于真空
6.根据权利要求5所述的一种掺杂亚微米抑菌材料的医用材料制备方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：取亚微米抑菌碳粉加入尚未固化的医用橡胶预聚物后，通过密炼机共混，随后加硫化剂进行硫化处理后获得掺杂亚微米抑菌材料的医用材料，其中医用橡胶：亚微米抑菌碳粉：硫化剂的添加质量比为100：(0.1-1)：(1-5)。
7.根据权利要求6所述的一种掺杂亚微米抑菌材料的医用材料制备方法，其特征在于，所述步骤S2中亚微米尺寸碳粉为4g-7g，去离子水为50mL-150mL，聚乙二醇为0.5g-5.5g，水浴锅加热温度为80℃-100℃，水浴锅加热20min-60min，黄酮类分子加入量为0.1g-2.5g，搅拌10min-30min，质量分数为98％的浓硫酸加入量为0.5g-2.4g，质量分数为98％的浓硫酸加入后反应10min-60min，真空干燥箱中干燥6h-8h，真空干燥箱温度为80℃，负压76cm Hg；
8.根据权利要求7所述的一种掺杂亚微米抑菌材料的医用材料制备方法，其特征在于，所述步骤S1中碳纤维为聚丙烯基碳纤维、改性聚维酮碳纤维、细链聚苯碳纤维、气相合成碳纤维或高强度碳纤维；
9.根据权利要求8所述的一种掺杂亚微米抑菌材料的医用材料制备方法，其特征在于，所述化学腐蚀剂为浓盐酸，加入量为300g-400g。
10.一种抗菌导尿管，所述导尿管的材料为权利要求2-9任意一项所述的制备方法制得的掺杂亚微米抑菌材料的医用材料。
...【技术特征摘要】
1.一种亚微米抑菌材料，其特征在于，包括：亚微米尺寸碳粉4g-7g，聚乙二醇为0.5g-5.5g，黄酮类分子为0.1g-2.5g，以及质量分数为98％的浓硫酸0.5g-2.4g；
2.一种掺杂亚微米抑菌材料的医用材料制备方法，其特征在于，具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的一种掺杂亚微米抑菌材料的医用材料制备方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：
4.根据权利要求3所述的一种掺杂亚微米抑菌材料的医用材料制备方法，其特征在于，所述步骤s1中化学腐蚀剂为浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸中的一种或多种，碳纤维与化学腐蚀剂的添加质量比为1：(50-100)，腐蚀时间为3-24h，亚微米尺寸碳粉的尺寸为100-1000nm。
5.根据权利要求4所述的一种掺杂亚微米抑菌材料的医用材料制备方法，其特征在于，所述步骤s2具体为：取亚微米尺寸碳粉加入去离子水，充分搅拌均匀后再加入聚乙二醇(分子量为20000)，二次充分搅拌均匀后水浴锅加热，再在溶液中加入少量黄酮类分子，搅拌后加入质量分数为98％的浓硫酸，反应后将溶液ph调到7-7.5之间，然后将溶液置于真空干燥箱中干燥，制得亚微米抑菌碳粉。
6.根据权利要求5所述的一种掺杂亚微米抑菌材料的医用材料制备方法，其特征在于，所述步骤s3具体为：取亚微米抑菌碳粉加入尚未...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑文富，李小兰，吴贵荣，杨玉声，吴泽灵，
申请(专利权)人：广东广纳特飞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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