一種具有骨誘導和抗菌性能的導電涂層的制備方法，其步驟是：A、將生物醫用金屬進行丙酮超聲處理；所述的生物醫用金屬為純鈦，鈦合金或不銹鋼；B、用鈣鹽、磷酸鹽、能夠產生抗菌金屬單質的金屬鹽和可電聚合的聚合物單體配置成電解液；電解液中鈣鹽、磷酸鹽、金屬鹽和聚合物單體的濃度分別為10mmol/L、6mmol/L、0.3～0.5mmol/L、0.1～0.3mmol/L；C、將B步的電解液加入電解槽中，以飽和甘汞電極為參比電極，鉑金片為對電極，A步的生物醫用金屬為工作電極，形成三電極電化學系統進行脈沖電化學沉積10-100次；脈沖電化學沉積時的脈沖參數為：第一脈沖的電位為0.5～2V，脈寬為100～500s；第二脈沖的電位為-3～-0.5V，脈寬為900～1800s；該法制備的導電涂層在保持良好導電性的同時，還具有良好的生物相容性和抗菌性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及。
技術介紹
通過電刺激修復機體功能的電治療方法已被廣泛應用于生物醫學。在組織工程中也可以通過電刺激的電治療方法來誘導干細胞分化，修復特定組織。電治療時，在組織工程中植入人體的骨植入材料的基體，主要有鈦及其合金、不銹鋼等，一方面起支撐作用；另一方面這些金屬基體導電，方便通入特定的電壓電流對特定部位進行電刺激，誘導干細胞分化，促進組織的修復。雖然，鈦及其合金、不銹鋼的導電性和力學性能好，但其生物相容性差。一般在其表面制備一層羥基磷灰石涂層，能夠改善其生物相容性和骨誘導性，但卻降低了材料表面的導電性。另一方面，植入材料在手術過程中存在細菌感染。可通過電化學沉積在鈦表面共沉積羥基磷灰石和抗菌金屬加以解決。但金屬的導電性遠優于其他離子，使其沉積速度更快，會在涂層上出現團聚而對細胞產生毒性。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供，該方法制備的導電涂層在保持良好的導電性的同時，還具有良好的生物相容性和抗菌性。本專利技術實現其專利技術目的所采用的技術方案是，，包括如下步驟:A、將生物醫用金屬進行丙酮超聲處理后，備用；所述的生物醫用金屬為純鈦，鈦合金或不銹鋼；B、用鈣鹽、磷酸鹽、能夠產生抗菌金屬單質的金屬鹽和可電聚合的聚合物單體配置成電解液；電解液中鈣鹽、磷酸鹽、金屬鹽和聚合物單體的濃度分別為10mmol/L、6mmol/L、0.3 ?0.5mmol/L、0.1 ?0.3mmol/L ；C、將B步的電解液加入電解槽中，以飽和甘汞電極為參比電極，鉑金片為對電極，A步的生物醫用金屬為工作電極，形成三電極電化學系統進行脈沖電化學沉積10-100次；所述的脈沖電化學沉積時的脈沖參數為:第一脈沖的電位為0.5?2V，脈寬為100?500s ；第二脈沖的電位為-3?-0.5V，脈寬為900?1800s ；本專利技術方法的反應機理是:脈沖電化學沉積過程中，每次循環包括兩次脈沖，可電聚合的聚合物單體在每次的正電壓第一脈沖作用下，先聚合成納米顆粒，然后在工作電極表面聚集成一層聚合物涂層。其中，聚合物納米顆粒富含可以與周圍的鈣/磷酸根離子反應的功能基團(如羥基，氨基等)，形成羥基磷灰石成核的球形模板；在交替的負電壓的第二脈沖作用下，電解液中的鈣/磷酸根離子沉積在球形模板上生成羥基磷灰石；同時聚合物分子螯合抗菌金屬單質的離子，阻止其團聚；自組裝成一層羥基磷灰石納米顆粒\抗菌金屬納米顆粒復合涂層；一次脈沖電化學沉積即自組裝一層導電聚合物\羥基磷灰石納米顆粒\抗菌金屬納米顆粒復合涂層，最后在工作電極表面層層自組裝形成致密的復合導電涂層。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是:—、利用電化學驅動層層自組裝技術，交替在生物醫用金屬表面沉積導電聚合物薄膜、羥基磷灰石納米顆粒和抗菌金屬納米顆粒，具有良好生物相容性的羥基磷灰石附著在涂層上，使其生物相容性好；同時聚合物薄膜為可電聚合的聚合物單體聚合形成，具有良好的導電性，抗菌金屬單質也具有良好的導電性，整個涂層的導電性良好。二、通過可電聚合的聚合物分子對抗菌金屬的層層螯合，提高了抗菌金屬單質在導電涂層上的分散性，既提高了其抗菌性能，又避免了因抗菌金屬的團聚而導致的生物毒性。三、整個制備工藝在常溫液相中進行不涉及高溫高壓反應，也不涉及前期羥基磷灰石和抗菌金屬粉末細化步驟，其工藝簡單易行，制備周期短，制備成本低。進一步，本專利技術的磷酸鹽為磷酸氫二氨、磷酸氫二鉀或磷酸氫二鈉。進一步，本專利技術的的鈣鹽為氯化鈣或硝酸鈣。進一步，本專利技術的可電聚合的聚合物單體為吡咯、噻吩或苯胺。進一步，本專利技術的能夠產生抗菌金屬單質的金屬鹽為硝酸銀、氯化鋅或氯化銅。下面結合實施例對本專利技術作進一步的描述。【具體實施方式】實施例1—種具有骨誘導和抗菌性能的導電涂層的制備方法，包括如下步驟:A、將純鈦進行丙酮超聲處理后，備用；B、用硝酸鈣(鈣鹽)、磷酸氫二氨(磷酸鹽)、硝酸銀(能夠產生抗菌金屬單質的金屬鹽)和吡咯(可電聚合的聚合物單體)配置成電解液；電解液中硝酸鈣、磷酸氫二氨、硝酸銀、卩比略的濃度分別為 10mmol/L、6mmol/L、0.3mmol/L、0.lmmol/L ；C、將B步的電解液加入電解槽中，以飽和甘汞電極為參比電極，鉑金片為對電極，A步的純鈦為工作電極，形成三電極電化學系統進行脈沖電化學沉積10次；所述的脈沖電化學沉積時的脈沖參數為:第一脈沖的電位為2V，脈寬為10s ;第二脈沖的電位為-0.5V，脈寬為900s。實施例2—種具有骨誘導和抗菌性能的導電涂層的制備方法，包括如下步驟:A、將鈦合金進行丙酮超聲處理后，備用；B、用氯化鈣(鈣鹽)、磷酸氫二鉀(磷酸鹽)、氯化銅(能夠產生抗菌金屬單質的金屬鹽)和噻吩(可電聚合的聚合物單體)配置成電解液；電解液中氯化鈣、磷酸氫二鉀、氯化銅、噻吩的濃度分別為 10mmol/L、6mmol/L、0.5mmol/L、0.3mmol/L ；C、將B步的電解液加入電解槽中，以飽和甘汞電極為參比電極，鉑金片為對電極，A步的鈦合金為工作電極，形成三電極電化學系統進行脈沖電化學沉積50次；所述的脈沖電化學沉積時的脈沖參數為:第一脈沖的電位為0.5V，脈寬為200s ;第二脈沖的電位為-3V，脈寬為1000s。實施例3—種具有骨誘導和抗菌性能的導電涂層的制備方法，包括如下步驟:A、將不銹鋼進行丙酮超聲處理后，備用；B、用硝酸鈣(鈣鹽)、磷酸氫二鈉(磷酸鹽)、氯化鋅(能夠產生抗菌金屬單質的金屬鹽)和苯胺(可電聚合的聚合物單體)配置成電解液；電解液中硝酸鈣、磷酸氫二鈉、氯化鋅、苯胺的濃度分別為 10mmol/L、6mmol/L、0.46mmol/L、0.2mmol/L ；C、將B步的電解液加入電解槽中，以飽和甘汞電極為參比電極，鉑金片為對電極，A步的不銹鋼為工作電極，形成三電極電化學系統進行脈沖電化學沉積100次；所述的脈沖電化學沉積時的脈沖參數為:第一脈沖的電位為IV，脈寬為500s ;第二脈沖的電位為-3V，脈寬為1800s。實施例4—種具有骨誘導和抗菌性當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種具有骨誘導和抗菌性能的導電涂層的制備方法，包括如下步驟：A、將生物醫用金屬進行丙酮超聲處理后，備用；所述的生物醫用金屬為純鈦，鈦合金或不銹鋼；B、用鈣鹽、磷酸鹽、能夠產生抗菌金屬單質的金屬鹽和可電聚合的聚合物單體配置成電解液；電解液中鈣鹽、磷酸鹽、金屬鹽和聚合物單體的濃度分別為10mmol/L、6mmol/L、0.3～0.5mmol/L、0.1～0.3mmol/L；C、將B步的電解液加入電解槽中，以飽和甘汞電極為參比電極，鉑金片為對電極，A步的生物醫用金屬為工作電極，形成三電極電化學系統進行脈沖電化學沉積10?100次；所述的脈沖電化學沉積時的脈沖參數為：第一脈沖的電位為0.5～2V，脈寬為100～500s；第二脈沖的電位為?3～?0.5V，脈寬為900～1800s。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：魯雄，閭晨，謝超鳴，王科鋒，王振銘，韓璐，
申請(專利權)人：西南交通大學，
類型：發明
國別省市：四川;51
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