2021102411643具有抗菌功能的石墨烯磷酸钙陶瓷复合支架及制备方法.pdf

(19)国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号CN112745142B
(45)授权公告日2022.07.19
(21)申请号202110241164.3A61L27/30(2006.01)
(22)申请日2021.03.04A61L27/54(2006.01)
A61L27/56(2006.01)
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号CN112745142A审查员陈雯婷

(43)申请公布日2021.05.04
(73)专利权人四川大学
地址610041四川省成都市武侯区一环路
南一段24号
(72)发明人李向锋曹全乐吴永豪朱向东
张兴栋
(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理
有限公司51214
专利代理师刘小彬
(51)Int.Cl.
C04B41/85(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页
(54)发明名称
具有抗菌功能的石墨烯/磷酸钙陶瓷复合支
架及制备方法
(57)摘要
本发明属于生物医用材料技术领域，公开了
具有抗菌功能的石墨烯/磷酸钙陶瓷复合支架及
制备方法。本发明的制备方法，将多孔磷酸钙陶
瓷置于一定浓度的石墨烯基材料溶液中，通过真
空灌注将石墨烯吸附在多孔磷酸钙陶瓷表面和
孔隙中，干燥处理后得到石墨烯/磷酸钙陶瓷复
合支架。本发明制备的石墨烯/磷酸钙陶瓷复合
支架不仅具有良好的骨诱导性能，还具有良好的
抗菌活性，预期在临床感染性骨缺损再生修复中
有广阔的应用前景。
CN112745142B
CN112745142B权利要求书1/1页

1.一种具有光热效应抗菌功能的石墨烯/磷酸钙陶瓷复合支架的制备方法，其特征在
于，将孔隙率≥30％的多孔磷酸钙陶瓷置于一定浓度的石墨烯基材料溶液中，通过真空灌
注将石墨烯基材料吸附在多孔磷酸钙陶瓷表面和孔隙中，干燥处理后，得到石墨烯/磷酸钙
陶瓷复合支架；石墨烯/磷酸钙陶瓷复合支架表面的石墨烯厚度为50～500nm；所述制备方
法包括以下步骤：
步骤1.配置浓度为0.1mg/mL～10mg/mL的石墨烯基材料溶液；
步骤2.将多孔磷酸钙陶瓷浸没于石墨烯基材料溶液中，将包含多孔磷酸钙陶瓷的石墨
烯溶液转移至抽滤瓶中，在真空度为‑0.01～‑0.1MPa的条件下真空灌注5min～30min；
步骤3.取出真空灌注后的多孔磷酸钙陶瓷，进行干燥处理，即得到所述石墨烯/磷酸钙
陶瓷复合支架；
重复步骤2和步骤31～5次；
所述石墨烯基材料包括石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、季铵化改性石墨烯中的
一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种具有光热效应抗菌功能的石墨烯/磷酸钙陶瓷复合支架
的制备方法，其特征在于，所述多孔磷酸钙陶瓷为羟基磷灰石和磷酸三钙的单相或两相组
成。
3.根据权利要求1所述的一种具有光热效应抗菌功能的石墨烯/磷酸钙陶瓷复合支架
的制备方法，其特征在于，所述干燥包括加热干燥或冷冻干燥。
4.根据权利要求3所述的一种具有光热效应抗菌功能的石墨烯/磷酸钙陶瓷复合支架
的制备方法，其特征在于，所述干燥为冷冻干燥。
5.权利要求1～4任意一项所述的制备方法制成的具有光热效应抗菌功能的石墨烯/磷
酸钙陶瓷复合支架。

2
CN112745142B说明书1/6页

具有抗菌功能的石墨烯/磷酸钙陶瓷复合支架及制备方法

技术领域
[0001]本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及具有抗菌功能的石墨烯/磷酸钙陶
瓷复合支架及制备方法。

背景技术
[0002]磷酸钙生物陶瓷因具有良好的生物相容性、骨传导性和骨诱导性等优异生物学效
应而被广泛应用于骨修复领域。临床外伤所导致的骨缺损往往伴随着创口污染或感染症
状，常规的骨修复材料往往因继发感染而致骨修复失败。随着临床上细菌耐药性的问题日
益显著，对骨修复材料的抑菌性能提出了更高的要求。因此，在优化磷酸钙陶瓷骨诱导能力
的基础上，通过优化改性的方法使其兼具抗菌性能则具有重要的意义。
[0003]表面改性或添加抗菌剂是赋予磷酸钙陶瓷抗菌性能的常用方法，如中国专利
CN201210486800.X公开了一种含银抗菌生物陶瓷的制备方法，银离子在缓慢释放中能够提
高材料的抗菌作用，但由于银离子的长期释放，又无法排出体外，会在人体内逐渐累积，可
能会对人体带来危害。近年来，石墨烯基材料由于具有优异的物理和化学性能，在生物医用
材料获得了广泛的研究和应用。近期研究表明，石墨烯的负载可以显著提高骨修复支架的
成骨能力(ACSNANO,2019,13(8):9595‑9606)。另外，有研究也表明石墨烯具有一定的抗菌
能力，其可以通过机械作用，尖锐的边缘与细胞直接接触，对细菌细胞膜的插入进行切割，
还可以通过对细胞膜上磷脂分子的相互作用，使大量磷脂分子脱离细胞膜并吸附到石墨烯
表面，从而达到杀死细菌的