抗菌制品及其制备方法与流程

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及抗菌制品及其制备方法。

背景技术：

很多植入型医疗器械在植入过程中因为涉及到手术操作，术后感染作为医疗器械植入的一种并发症，发生率较低，但一旦感染，处理起来会非常麻烦，成本很高，给病人造成很大的经济负担和痛苦。术后感染的发生主要是外来细菌进入人体而引起，即使手术室采用了严格的灭菌处理，但难以保证绝对无菌，术后由于细菌的侵袭仍然会出现感染现象。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种改进的抗菌制品及其制备方法。

本申请提供一种抗菌制品，包括本体，所述本体具有第一表面以及与所述第一表面相背的第二表面，所述第一表面和所述第二表面中的至少一个表面具有抑制细菌粘附的微观结构。

上述的抗菌制品可以附着在植入型医疗器械的表面，在手术过程中将植入型医疗器械植入人体内时，该抗菌制品可以利用其表面的抑制细菌粘附的微观结构减少或避免细菌进入人体，这种抑菌方式通过结构的物理特性抑菌，不依赖于杀菌剂，抑菌效果好，无副作用。

在一实施例中，所述本体的厚度在0.01mm至0.2mm的范围内。

在一实施例中，所述本体的组成成分包括可降解材料，所述可降解材料占所述本体的比例在90％至100％的范围内。

在一实施例中，所述本体的组成成分还包括杀菌剂，所述杀菌剂占所述本体的比例在0至10％的范围内；和/或，

所述本体的表面修饰有抗菌活性基团，所述抗菌活性基团占所述本体的比例在0至1％的范围内。

在一实施例中，所述本体为抗菌膜；或，

所述本体为抗菌容器，所述抗菌容器具有容置空间，所述容置空间用于与植入型医疗器械相适配，所述第一表面为所述抗菌容器的外表面，所述第二表面为所述抗菌容器的内表面，其中，至少所述第一表面具有抑制细菌粘附的微观结构。

在一实施例中，所述第二表面具有抑制细菌粘附的微观结构。

在一实施例中，所述抗菌容器上设有通孔。

一种制备如上述技术方案中任一技术方案所述的抗菌制品的制备方法，包括以下步骤：

将所述本体所采用的制备材料溶解在溶剂中形成溶液或在高温下熔融后形成熔液；

将所述溶液或所述熔液覆盖模具的表面；

将所述溶液或所述熔液成型后的产品从所述模具上脱模；其中，所述模具的表面具有抑制细菌粘附的微观结构的反相结构，以致脱模后的所述产品的表面形成抑制细菌粘附的微观结构。

上述的抗菌制品的制备方法，通过将本体所采用的制备材料溶解在溶剂中形成溶液或在高温下熔融后形成熔液，然后将溶液或熔液覆盖模具的表面，再将溶液或熔液成型后的产品从模具上脱模。其中，模具的表面具有抑制细菌粘附的微观结构的反相结构，从而脱模后的产品的表面形成抑制细菌粘附的微观结构。该方法制备而成的抗菌制品可以附着在植入型医疗器械的表面，在手术过程中将植入型医疗器械植入人体内时，该抗菌制品可以利用其表面的抑制细菌粘附的微观结构减少或避免细菌进入人体，这种抑菌方式通过结构的物理特性抑菌，不依赖于杀菌剂，抑菌效果好，无副作用。

在一实施例中，将所述溶液覆盖模具的表面的步骤包括：

将所述溶液附着在植入型医疗器械的表面；以及

用所述模具的表面覆盖附着在所述植入型医疗器械的表面的所述溶液。

在一实施例中，用所述模具的表面覆盖附着在所述植入型医疗器械的表面的所述溶液的步骤包括：待植入型医疗器械的表面的所述溶液中的溶剂未完全挥发时，将所述模具的表面覆盖附着在所述植入型医疗器械的表面的所述溶液。

在一实施例中，所述的方法还包括：

对脱模后的产品进行裁剪，再通过焊接、缝合或热压的方法形成具有容置空间的抗菌容器，以致所述容置空间与植入型医疗器械相适配。

在一实施例中，采用与植入型医疗器械的形状相匹配的模具，以致脱模后形成与植入型医疗器械相适配的抗菌容器。

附图说明

图1为一实施例的抗菌封套的结构示意图；

图2a为另一实施例的抗菌封套的侧面示意图；

图2b为又一实施例的抗菌封套的侧面示意图；

图2c为再一实施例的抗菌封套的侧面示意图；

图3为一实施例的抗菌制品的制备方法流程图；

图4为模拟蝴蝶翅膀的微观结构示意图；

图5为模拟鲨鱼皮的微观结构示意图；

图6为实施例三的抗菌袋的结构示意图；

图7为模拟荷叶表面的微观结构示意图；

图8a为实施例五的抗菌袋的正视图；

图8b为实施例五的抗菌袋的后视图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。

需要说明的是，当部被称为“固定于”另一个部，它可以直接在另一个部上也可以存在居中的部。当一个部被认为是“连接”到另一个部，它可以是直接连接到另一个部或者可能同时存在居中部。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1，本申请一实施例提供一种抗菌制品。抗菌制品包括本体100。本体100具有第一表面100a和与第一表面100a相背的第二表面100b。第一表面100a和第二表面100b中的至少一个表面具有能够抑制细菌粘附的微观结构。

上述的抗菌制品，可以附着在植入型医疗器械的表面，在手术过程中将植入型医疗器械植入人体内时，该抗菌制品可以利用其表面的抑制细菌粘附的微观结构减少或避免细菌进入人体，这种抑菌方式通过结构的物理特性抑菌，不依赖于杀菌剂，抑菌效果好，无副作用。

本体100可以为抗菌容器。具体地，在本实施例中，本体100为抗菌封套。抗菌容器还可以为抗菌袋、抗菌袖套、抗菌网袋等。抗菌容器具有容置空间101。容置空间101用于与植入型医疗器械相适配，从而可以将植入型医疗器械放置在该容置空间101内，使得抗菌容器包裹植入型医疗器械。具体地，植入型医疗器械可以是心脏起搏器、心脏复律除颤器、神经刺激仪、脊髓电刺激器、心脏再同步治疗除颤器、心脏再同步治疗起搏器等。抗菌容器的外表面构成本体100的第一表面100a，抗菌容器的内表面构成本体的第二表面100b。第一表面100a具有能够抑制细菌粘附的微观结构。在手术过程中将植入型医疗器械植入人体内时，由于植入型医疗器械的表面被抗菌容器包裹，抗菌容器的第一表面100a(外表面)具有能够抑制细菌粘附的微观结构，从而能够减少或避免细菌进入人体。

当然，可以理解的是，第二表面100b也可以具有能够抑制细菌粘附的微观结构。抗菌容器的第二表面100b(内表面)具有能够抑制细菌粘附的微观结构，在手术过程中，可以使得细菌不容易粘附在抗菌容器内部，从而能够减少或避免细菌进入人体。

具体地，该微观结构是基于生物表面的超疏水结构或具有抗粘附特性的结构仿生而得到。例如，该微观结构可以是模拟荷叶表面的微米级的乳突结构、模拟蝴蝶翅膀表面的微纳米鳞片结构或模拟鲨鱼皮表面的钻石型微鳞片结构等。这些模拟生物表面的超疏水结构或具有抗粘附特性的结构得到的微观结构具有抑制细菌粘附的作用。

请参考图1，抗菌容器上设有通孔102，从而可以暴露植入型医疗器械的部分表面，使得植入型医疗器械能够与人体的体液充分接触，从而植入型医疗器械在单极模式下能够正常工作。如图2a所示，通孔102的形状可以为菱形。通孔102的数量可以为四个。如图2b所示，通孔102的形状还可以为椭圆形。如图2c所示，通孔102还可以为腰型孔。通孔102的数量可以根据通孔102的大小而设计，通孔102的数量和大小的设计使得植入型医疗器械能够与人体的体液充分接触即可，从而植入型医疗器械能够在单极模式下能够正常工作。如图2a～2c所示，通孔102的数量还可以为五个。

在其他实施例中，通孔102还可以为圆形、方形、其他多边形、或其他不规则形状等。通孔102的数量还可以为一个、两个、三个、六个等其他数量。

在一实施例中，本体100还可以为抗菌膜。抗菌膜可以附着在植入型医疗器械的表面。具体地，可以通过在植入型医疗器械的表面或抗菌膜的表面刷涂生物相容性胶，使得抗菌膜黏在植入型医疗器械的表面。生物相容性胶可以是医用生物蛋白胶、α-氰基丙烯酸酯等。还可以将抗菌膜浸泡于生理盐水中，然后再将抗菌膜从生理盐水中拿出来贴在植入型医疗器械表面。由于抗菌膜从生理盐水中浸泡过，其表面沾有生理盐水，水作为介质可以使抗菌膜和植入型医疗器械表面空气减少，从而可以依靠大气压力使得抗菌膜贴附在植入型医疗器械表面。在手术过程中将植入型医疗器械植入人体内时，由于植入型医疗器械的表面附着有抗菌膜，抗菌膜的表面具有能够抑制细菌粘附的微观结构，从而能够减少或避免细菌通过粘附在植入型器械上进入人体。在本实施例中，抗菌膜贴附在植入型医疗器械表面时，本体100的与植入型医疗器械相接触的表面为第二表面100b，本体100的与第二表面100b相背的另一面为第一表面100a。

在一实施例中，本体100的组成成分包括可降解材料。该可降解材料在本体100中所占的比例在90％～100％的范围内。具体地，该比例可以是可降解材料在本体100中所占的质量分数，还可以是可降解材料在本体100中所占的体积分数。由于该抗菌制品采用在本体100中占比为90％-100％的可降解材料，从而该抗菌制品在人体内可逐渐降解，无需再次手术将抗菌制品从人体内取出，避免了患者再次经历手术的痛苦。该可降解材料的降解时间为1周至6个月，降解时间较快，从而在手术完成后，该可降解材料可以在患者的体内尽快清除。具体地，该可降解材料可以为pva(polyvinylalcohol，聚乙烯醇)、pla(polylaticacid，聚乳酸)、plga(poly(lactic-co-glycolicacid)，聚乙交酯-丙交酯)、paa(polyacrylicacid，聚丙烯酸)、peg(polyethyleneglycol，聚乙二醇)、pga(polyglycolicacid，聚乙交酯)、peo(polyethyleneoxide，聚氧化乙烯)、pcl(polycaprolactone，聚己内酯)、pha(polyhydroxyalkanoates，聚羟基脂肪酸酯)、ptmc(poly(trimethylenecarbonate)，聚三亚甲基碳酸酯)、聚氨基酸、丝素蛋植入型医疗器械可以是心脏起搏器、心脏复律除颤器、神经刺激仪、脊髓电刺激器、心脏再同步治疗除颤器、心脏再同步治疗起搏器等。

在一实施例中，本体100的厚度在0.01mm至0.2mm的范围内，例如0.01mm、0.05mm、0.08mm、0.17mm、0.2mm等。由于本体100的厚度大于等于0.01mm，从而本体100易于成型，容易附着在植入型医疗器械表面。由于本体100的厚度小于等于0.2mm，本体100的硬度不会过硬，从而在手术时不易损伤人体组织。

在一实施例中，本体100的组成成分还包括杀菌剂。该杀菌剂在本体100中所占的比例在0～10％的范围内。具体地，该比例可以是杀菌剂在本体100中所占的质量分数，还可以是杀菌剂在本体100中所占的体积分数。

下面以该比例为杀菌剂在本体100中所占的质量分数为例进行说明。示例性地，本体100的组成成分可以为质量分数为0％的杀菌剂和质量分数为100％的可降解材料，即本体100由质量分数为100％的可降解材料构成，而不包含杀菌剂，从而抗菌制品通过抗菌制品表面的微观结构抑制细菌粘附即可。

杀菌剂的质量分数还可以大于0小于等于10％。示例性地，本体100的组成成分可以包括质量分数为2％的杀菌剂和质量分数为98％的可降解材料。本体100的组成成分还可以包括质量分数为5％的杀菌剂和质量分数为95％的可降解材料。本体100的组成成分还可以包括质量分数为10％的杀菌剂和质量分数为100％的可降解材料。由于杀菌剂在本体100中所占的比例大于0，从而抗菌制品不仅可以通过抗菌制品表面的微观结构抑制细菌粘附，还可以通过杀菌剂进一步杀菌，杀菌剂的作用和抑制细菌粘附的作用不分先后，可能同时作用，二者的组合作用使得整体抗菌率进一步提高，可以达到90％以上，进而避免在临床上大量使用抗生素，避免形成耐药性细菌。具体地，杀菌剂可以为利福平、米诺环素、庆大霉素、大环内酯、青霉素、四环素、氯霉素、氨基糖苷类、万古霉素、夫西地酸、甲氧苄氨嘧啶、氯林霉素、三氯生、洗必泰、庆大霉素、头孢菌素、氨曲南、头孢替坦、氯碳头孢、头孢克洛、头孢唑肟、头孢克肟、头孢唑啉、头孢氨苄、盘尼西林、新霉素、粘杆菌素等的一种或多种或其盐类中的一种或多种组合。

在其他实施例中，还可以在本体100的表面修饰抗菌活性基团。抗菌活性基团在本体100中所占的比例在0～1％的范围内。具体地，该比例可以是抗菌活性基团在本体100中所占的质量分数，还可以是抗菌活性基团在本体100中所占的体积分数。抗菌活性基团可以为季铵盐、季磷盐、氯胺盐中的一种。抗菌活性基团同样可以起到杀菌作用。

请参考图3，本申请还提供一种如上述任一实施例的抗菌制品的制备方法。该方法包括以下步骤：

s110：将本体100所采用的制备材料溶解在溶剂中形成溶液或在高温下熔融后形成熔液。

具体地，例如，本体100所采用的制备材料包括可降解材料和杀菌剂。可以将可降解材料和杀菌剂溶解在溶剂中形成溶液。溶剂可以为四氢呋喃、水、六氟异丙醇、二氯甲烷、氯仿、丙酮、乙醇、二甲基甲酰胺、甲醇、乙酸等中的一种或者组合。还可以将可降解材料和杀菌剂熔融后形成熔液。

s130：将溶液或熔液覆盖模具的表面。

具体地，可以通过浇注、喷涂、刷涂、滚涂、热压等方法将溶液或熔液附着在模具的表面。其中，模具的表面具有抑制细菌粘附的微观结构的反相结构，从而溶液或熔液成型后的产品的表面可以形成能够抑制细菌粘附的微观结构。

模具表面的结构可以基于生物表面的超疏水结构或具有抗粘附特性的结构进行设计加工而得到，还可以直接将生物本身的表面作为模板而制备模具。

s150：将溶液或熔液成型后的产品从模具上脱模，其中，模具的表面具有抑制细菌粘附的微观结构的反相结构，以致脱模后的产品的表面形成抑制细菌粘附的微观结构。

待溶液中的溶剂挥发到一定程度之后，或将熔液冷却到一定程度之后，则成型的产品可以从模具上脱模。具体地，如上述，模具的表面具有能够抑制细菌粘附的微观结构的反相结构，以致脱模后的所述产品的表面形成能够抑制细菌粘附的微观结构。

上述的抗菌制品的制备方法，通过将本体所采用的制备材料溶解在溶剂中形成溶液或在高温下熔融后形成熔液，然后将溶液或熔液覆盖模具的表面，再将溶液或熔液成型后的产品从模具上脱模。其中，模具的表面具有抑制细菌粘附的微观结构的反相结构，从而脱模后的产品的表面形成抑制细菌粘附的微观结构。该方法制备而成的抗菌制品可以附着在植入型医疗器械的表面，在手术过程中将植入型医疗器械植入人体内时，该抗菌制品可以利用其表面的抑制细菌粘附的微观结构减少或避免细菌进入人体，这种抑菌方式通过结构的物理特性抑菌，不依赖于杀菌剂，抑菌效果好，无副作用。

进一步地，脱模后的产品可以是抗菌膜。可以将抗菌膜直接与植入型医疗器械粘附，或将抗菌膜裁剪成一定的形状，再通过焊接、缝合或热压的方法形成与植入型医疗器械相适配的抗菌容器。

在另一个实施例中，可以采用与植入型医疗器械的形状相匹配的模具，以致脱模后得到与植入型医疗器械相适配的抗菌容器，从而直接将植入型医疗器械装入该抗菌容器中即可，无需通过裁剪、焊接等方法形成抗菌容器。

在又一个实施例中，可以将溶液附着在植入型医疗器械的表面。在本实施例中，将溶液覆盖模具的表面的具体步骤为：将溶液涂覆在植入型医疗器械的表面，待附着在植入型医疗器械的表面的溶液中的溶剂未完全挥发时，将模具覆盖附着在植入型医疗器械的表面的溶液。经真空干燥，溶液中的溶剂继续挥发到一定程度时，可以将成型的产品从模具上脱模，从而脱模后的产品直接附着在植入型医疗器械的表面，无需再与植入型医疗器械进行粘附。

下面结合几个实施例介绍抗菌制品的制备方法。

实施例一

制备抗菌膜的方法包括以下步骤：

(1)将plga溶解在丙酮中形成质量分数为5％的plga溶液；

(2)通过空气喷涂的方法将plga溶液成型在模具的表面，其中，该模具的表面具有模拟蝴蝶翅膀的微观结构；

如图4所示的模拟蝴蝶翅膀的微观结构示意图，可以通过在硅片上刻蚀而形成模拟蝴蝶翅膀的微观结构，从而形成该模具。

(3)待plga溶液中的溶剂挥发到一定程度后，将形成的产品脱模，得到表面具有模拟蝴蝶翅膀的微观结构的抗菌膜。

进一步地，可以将该抗菌膜裁剪成与植入型医疗器械匹配的形状，然后将抗菌膜浸泡于无菌生理盐水中，然后再将抗菌膜从生理盐水中拿出来贴在植入型医疗器械表面。由于抗菌膜从生理盐水中浸泡过，其表面沾有生理盐水，水作为介质可以使抗菌膜和植入型医疗器械表面的空气减少，从而可以依靠大气压力使抗菌膜贴附在植入型医疗器械的表面。

实施例二

制备抗菌封套的方法包括以下步骤：

(1)将plga和ptmc溶解在四氢呋喃中形成质量分数为10％的可降解材料混合溶液；

(2)将可降解材料混合溶液浇注模具上，其中，该模具的表面具有模拟鲨鱼皮的微观结构；

如图5所示的模拟鲨鱼皮的微观结构示意图，可以通过在硅片上刻蚀而形成模拟鲨鱼皮的微观结构，从而形成该模具。

(3)待可降解材料混合溶液中的溶剂挥发到一定程度后，将形成的产品脱模，得到表面具有模拟鲨鱼皮的微观结构的抗菌膜。

(4)将抗菌膜裁剪成一定的形状，再将裁剪后的抗菌膜缝合形成抗菌封套，可以将植入式医疗设备装入抗菌封套内埋植。

进一步地，请参考图1，在制备抗菌封套的过程中，可以在裁剪抗菌膜时，预留两个缝线孔103，用于使缝线104穿过，从而可以通过缝线104将抗菌封套收紧，防止心脏起搏器移位。

在裁剪抗菌膜时，还可以预留通孔，使得抗菌封套的本体100的侧面形成通孔102，从而植入式医疗设备装入抗菌封套内植入人体后，植入式医疗设备的表面可以与人体的体液直接接触，使其在单极模式下能够正常工作。

实施例三

请参考图6，制备抗菌袋200的方法包括以下步骤：

(1)将壳聚糖溶解在乙酸中形成质量分数为6％的壳聚糖溶液，并加入戊二醛、甘油等助剂利于其成膜；

(2)将液体硅胶浇注在荷叶表面，固化脱模得到硅胶软模板，然后将硅胶软模板加工成三维模具，则该三维模具的表面形成具有模拟荷叶表面的微观结构，如图7所示；

(3)将壳聚糖溶液浇注在该三维模具中，待壳聚糖溶液中的溶剂挥发后脱模得到表面具有模拟荷叶表面的微观结构的抗菌袋200，可以将除颤器套于抗菌袋200中埋植。

实施例四

制备抗菌袖套的方法包括以下步骤：

(1)将pcl和利福平溶解在氯仿中形成质量分数为12％的可降解材料溶液，利福平含量为pcl质量的1％；

(2)将该可降解材料溶液刷涂到模具上，其中，该模具的表面具有模拟鲨鱼皮的微观结构；然后在附着在该模具表面的可降解材料溶液形成的表面上再覆盖一个具有模拟鲨鱼皮的微观结构的模具；轻轻将该模具压紧，置于常温真空干燥；

(3)待该可降解材料溶液中的溶剂挥发后脱模得到两面均具有模拟鲨鱼皮的微观结构的抗菌膜；

(4)在该抗菌膜中打一定数量的孔，使该抗菌膜具有一定的扩张能力；

(5)取两张该抗菌膜进行超声焊接，得到可降解抗菌袖套，可以将除颤器套于抗菌袖套中埋植。

实施例五

请参考8a和图8b，制备抗菌袋300的方法包括以下步骤：

(1)将pha溶解在氯仿中形成质量分数为8％的可降解材料溶液；

(2)将该可降解材料溶液刷涂到模具上，其中，该模具的表面具有模拟鲨鱼皮的微观结构；然后在附着在该模具表面的可降解材料溶液形成的表面上再覆盖一个具有模拟鲨鱼皮的微观结构的模具；轻轻将该模具压紧，置于常温真空干燥；

(3)待该可降解材料溶液中的溶剂挥发后脱模得到两面均具有模拟鲨鱼皮的微观结构的抗菌膜；

(4)在该抗菌膜表面接枝季铵盐的基团；

(5)然后将接枝后的抗菌膜进行裁剪后焊接成型，形成抗菌袋300，见图8a～图8b。可以将起搏器套于抗菌袋300中埋植。

具体地，在裁剪时，在抗菌膜上预留搭扣310和孔301，从而在形成抗菌袋300后，抗菌袋300上一侧的搭扣310穿过另一侧存在的孔301中，能够起到固定起搏器和多余导线的作用。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。