(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211191672.6 (22)申请日 2022.09.28 (71)申请人 深圳先进技 术研究院 地址 518055 广东省深圳市南 山区西丽大 学城学苑大道1068号 (72)发明人 高昂　赵飞龙　王怀雨　 (74)专利代理 机构 北京市诚辉律师事务所 11430 专利代理师 韩晶　范盈 (51)Int.Cl. A61L 27/32(2006.01) A61L 27/42(2006.01) A61L 27/54(2006.01) B82Y 40/00(2011.01) C23C 18/12(2006.01) (54)发明名称 一种氧化锌/磷酸锌纳米棒复合抗菌涂层及 其制备方法和应用 (57)摘要 本发明提供一种氧化锌/磷酸锌纳米棒复合 抗菌涂层及其制备方法和应用。 该制备方法包括 先在医用材料表面制备氧化锌纳米棒涂层； 再通 过在磷酸盐或磷酸氢盐溶液中水浴处理的方法 将所述氧化锌纳米棒涂层中的氧化锌转换成磷 酸锌， 从而制得具有纳米形貌的氧化锌/磷酸锌 纳米棒复合抗菌涂层。 该制备方法首先在医用材 料表面制备氧化锌纳米棒涂层， 然后在磷酸盐或 磷酸氢盐溶液中水浴处理将氧化锌纳米棒涂层 中的氧化锌部分转换成降解速率更低的磷酸锌。 通过调控水浴处理的参数可以调控磷酸锌的转 换比例， 从而调控涂层的整体降解速率。 该涂层 可以均匀、 高效地制备于形状复杂的医用材料表 面， 其工艺过程简单、 成本低廉、 适用于批量及工 业化生产。 权利要求书1页 说明书6页 附图11页 CN 115501392 A 2022.12.23 CN 115501392 A 1.一种氧化锌/磷酸锌纳米棒复合抗菌涂层的制备方法， 其特征在于， 该方法包括先在 医用材料表面制备氧化锌纳米棒涂层； 再通过在磷酸盐或磷酸氢盐溶液中水浴处理的方法 将所述氧化锌纳米棒涂层中的氧化锌转换成磷酸锌， 从而制得具有纳米形貌的氧化锌/磷 酸锌纳米棒复合 抗菌涂层。 2.根据权利要求1所述的氧化锌/磷酸锌纳米棒复合抗菌涂层的制备方法， 其特征在 于， 该方法具体包括以下步骤： 步骤一、 在医用材料表面制备氧化锌种子层， 然后通过水热处理在所述氧化锌种子层 上形成氧化锌 纳米棒涂层， 获得负载有氧化锌 纳米棒涂层的医用材 料； 步骤二、 将所述负载有氧化锌纳米棒涂层的医用材料浸入至磷酸盐或磷酸氢盐溶液中 进行磷酸化处理， 通过调控反应条件控制氧化锌向磷酸锌的转换比例， 获得氧化锌/磷酸锌 纳米棒复合 抗菌涂层。 3.根据权利要求2所述的氧化锌/磷酸锌纳米棒复合抗菌涂层的制备方法， 其特征在 于， 所述步骤二的反应条件为： 控制反应体系的pH值为8.0 ‑10.0， 温度为20℃ ‑100℃， 反应 时间为1h ‑24h。 4.根据权利要求3所述的氧化锌/磷酸锌纳米棒复合抗菌涂层的制备方法， 其特征在 于， 所述步骤二的反应条件为： 控制反应 体系的pH值 为8.0， 温度为6 0℃， 反应时间为2h 。 5.根据权利要求2所述的氧化锌/磷酸锌纳米棒复合抗菌涂层的制备方法， 其特征在 于， 所述磷酸盐或磷酸氢盐溶液为磷酸钾、 磷酸钠、 磷酸氢二钾、 磷酸氢二钠、 磷酸二氢钾或 磷酸二氢钠中的一种或多种混合。 6.根据权利要求2所述的氧化锌/磷酸锌纳米棒复合抗菌涂层的制备方法， 其特征在 于， 所述磷酸盐或磷酸氢盐溶 液的浓度为0.01mo l/L‑0.5mol/L。 7.根据权利要求6所述的氧化锌/磷酸锌纳米棒复合抗菌涂层的制备方法， 其特征在 于， 所述磷酸盐或磷酸氢盐溶 液的浓度为0.1mo l/L。 8.根据权利要求1所述的氧化锌/磷酸锌纳米棒复合抗菌涂层的制备方法， 其特征在 于， 所述步骤一具体包括以下步骤， 配制混合溶液： 将醋酸锌与乙醇胺溶解于乙醇中， 并且室温搅拌5h， 形成混合溶液； 其 中， 所述醋酸锌、 乙醇胺和乙醇的浓度均为0.0 5mol/L； 进行旋涂处理： 将样品固定于旋涂仪， 并取60μl以上所述混合溶液滴加于所述样品的 表面后， 将所述样品至 于烘箱中于120℃处 理10min； 制备形成氧化锌种子层的样品： 将所述旋涂处理重复三次后， 将所述样品转移至马弗 炉中于500℃处理30min， 从而在样品表面形成氧化锌种子层； 制备氧化锌纳米棒涂层： 将形成氧化锌种子层的样品放入水热釜中， 在含有0.025mol/ L硝酸锌和0.025mol/L六亚甲基四胺的水溶液中于90℃处理5h， 获得所述氧化锌纳米棒涂 层。 9.一种氧化锌/磷酸锌纳米棒复合抗菌涂层， 其特征在于， 如权利要求1至8中任一项所 述的氧化锌/磷酸锌纳米棒复合抗菌涂层的制备方法所制得的氧化锌/磷酸锌纳米棒复合 抗菌涂层。 10.如权利要求9所述的氧化锌/磷酸锌 纳米棒复合 抗菌涂层在医用材 料领域的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115501392 A 2一种氧化锌/磷酸锌纳米棒复合 抗菌涂层及其制备方 法和 应用 技术领域 [0001]本发明涉及医用材料领域技术领域， 具体涉及一种氧化锌/磷酸锌纳米棒复合抗 菌涂层及其制备 方法和应用。 背景技术 [0002]随着生物材料产业的发展， 临床上 医用材料在人体 组织损伤修复方面有着广泛的 应用。 例如生物医用金属材料钛及钛合金已经广泛应用于人工 关节、 牙科植入体、 骨科假体 等领域； 生物医用高分子材料聚醚醚酮也在椎间融合器、 颅面损伤修复方面有着广泛的应 用。 然而在实际临床应用中， 医用材料仍面对着细菌感染这个亟需解决 的问题。 术后感染的 发生在很大程度上影响着手术的效果， 而某些植入体术后 感染往往是灾难性的。 例如人工 关节置换手术的植入体术后 感染需要二次手术清创处理， 给患者带来严重的生理、 精神和 经济负担。 术后 感染一般是 由粘附并定殖于医用材料表面的细菌引起的。 因此在医用材料 表面制备抗菌涂层， 能够极大程度上减少术后感染的发生。 另外， 在材料表面引入抗菌涂层 时需要同时对其生物学毒性进 行考量， 使抗菌涂层具有优异 抗感染性能的同时不能延缓甚 至阻碍组织的修复进程。 [0003]因此， 在医用材料表面制备同时兼具抗感染和促组织愈合能力的涂层对于医用材 料领域具有重要意 义。 发明内容 [0004]为解决上述技术问题， 本发明提供一种氧化锌/磷酸锌纳米棒复合抗菌涂层及其 制备方法和应用。 [0005]为实现上述目的， 本发明采用的技 术方案如下： [0006]本发明第一方面提供一种氧化锌/磷酸锌纳米棒复合抗菌涂层的制 备方法， 该方 法包括先在医用材料表面制备氧化锌纳米棒涂层； 再通过在磷酸盐或磷酸氢盐溶液中水浴 处理的方法将所述氧化锌纳米棒涂层中的氧化锌转换成磷酸锌， 从而制得具有纳米形貌的 氧化锌/磷酸锌 纳米棒复合 抗菌涂层。 [0007]优选的， 该方法具体包括以下步骤： 步骤一、 在医用材料表面制备氧化锌种子层， 然后通过水热 处理在所述氧化锌种子层上形成氧化锌纳米棒涂层， 获得负载有氧化锌纳米 棒涂层的医用材料； 步骤二、 将所述负载有氧化锌纳米棒涂层的医用材料浸入至磷酸盐或 磷酸氢盐溶液中进行磷酸化处理， 通过调控反应条件控制氧化锌向磷酸锌的转换比例， 获 得氧化锌/磷酸锌 纳米棒复合 抗菌涂层。 [0008]优选的， 所述步骤二的反应条件为： 控制反应体系的pH值为8.0 ‑10.0， 温度为20 ℃‑100℃， 反应时间为1h ‑24h。 [0009]优选的， 所述步骤二的反应条件为： 控制反应体系的p H值为8.0， 温度为60℃， 反应 时间为2h 。说　明　书 1/6 页 3 CN 115501392 A 3