涂层及涂层的形成方法、医疗器械与流程

本发明涉及医疗领域，尤其涉及一种涂层及涂层的形成方法、医疗器械。

背景技术：

1、医院感染已经成为世界范围内导致患者死亡和发病的主要原因之一。而尿路感染在医院获得性感染中的比例高达约40％，是引起医院获得性感染的重要因素。其中，与留置导尿管相关的尿路感染约占80％，被称为导尿管相关性尿路感染(cautis)。

2、医疗器械的污染比如医用的导管相关性污染是最常见的，以导尿管的污染为例，一旦发生导尿管相关性尿路感染，患者将存在发生一系列严重并发症的风险。这些并发症包括肾盂肾炎、菌血症、败血症、导管阻塞、结石形成、尿道狭窄、尿道炎、尿道周围脓肿、前列腺炎以及念珠菌和耐多药细菌的感染等。该过程中导尿管为细菌定植提供了有利场所。细菌会在其周围形成细菌生物膜，这也是导致导尿管相关性尿路感染的感染率居高不下的原因。细菌生物膜一旦形成，便可以抵御人体免疫反应,并阻碍抗生素、化学杀菌剂和消毒剂对细菌的抗菌作用。

3、为了预防医疗器械表面生物膜的形成，人们研究了很多新的技术，包括含银，药物或抗生素等医疗器械，虽然这些医疗器械能够在体外抗菌实验中表现出优良的抗菌性能，但也存在出现细菌耐药性、细胞毒性较高、不能稳定存在于体内等缺点，并不能有效降低医疗器械相关性感染的发生率。

4、因此，通过研发新型、高效、安全和无细菌耐药性的抗菌涂层，在临床防治医疗器械相关性感染中具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是提供涂层及涂层的形成方法、医疗器械，该涂层具有良好抗生物污染和抗菌的作用，用在医疗器械上能够有效降低医疗器械相关性感染的发生率。

2、本发明提供一种涂层，所述涂层包括：涂覆于基材表面的聚多巴胺涂层，其中所述聚多巴胺涂层表面具有羧甲基壳聚糖季铵盐-聚乙二醇-聚丙烯酰胺的接枝聚合物。

3、可选的，所述基材包括医用的导管。

4、可选的，所述医用的导管包括导尿管、气管、引流管、中心静脉导管、冠脉介入导管。

5、相应的，本发明还提供一种涂层的形成方法，包括：提供基材；将所述基材浸没到多巴胺溶液和丙烯酰胺溶液的混合溶液中，在所述基材的表面形成具有丙烯酰胺的聚多巴胺涂层，获取第一改性基材；将所述第一改性基材浸没到双键聚乙二醇与丙烯酰胺的混合溶液中，在所述聚多巴胺涂层表面形成聚乙二醇-聚丙烯酰胺接枝聚合物，获取第二改性基材；将所述第二改性基材浸没到羧甲基壳聚糖季铵盐的溶液中，在所述聚多巴胺涂层表面形成羧甲基壳聚糖季铵盐-聚乙二醇-聚丙烯酰胺接枝聚合物。

6、可选的，所述第一改性基材的表面具有双键结构。

7、可选的，形成所述第一改性基材的过程中，所述多巴胺的溶液的浓度范围为1mg/ml-4mg/ml，所述丙烯酰胺的溶液的浓度范围为1mg/ml-4mg/ml，所述多巴胺的溶液的体积与所述丙烯酰胺的溶液的体积比为1:1至4:1。

8、可选的，所述基材在所述多巴胺的溶液和所述丙烯酰胺的溶液的混合溶液中浸没4小时到12小时，所述多巴胺的溶液浓度与所述丙烯酰胺的溶液浓度相同。

9、可选的，将所述第一改性基材浸没到双键聚乙二醇与丙烯酰胺的混合溶液中，通过光聚合反应，在所述聚多巴胺涂层上形成所述聚乙二醇-聚丙烯酰胺接枝聚合物，获取所述第二改性基材。

10、可选的，形成所述第二改性基材的方法包括：将所述第一改性基材浸没到双键聚乙二醇与丙烯酰胺的混合溶液中后；向混合溶液加入光引发剂；加入所述光引发剂之后，采用紫外光照射进行光聚合反应，在所述聚多巴胺涂层上形成所述聚乙二醇-聚丙烯酰胺接枝聚合物，获取所述第二改性基材。

11、可选的，在所述双键聚乙二醇与丙烯酰胺的混合溶液中双键聚乙二醇的质量与丙烯酰胺的质量比为1:5至5:1，所述光引发剂的质量为双键聚乙二醇的质量和丙烯酰胺的质量的总质量的2％至10％。

12、可选的，所述紫外光的照射时长为0.5小时至2小时，所述紫外光的强度为300w/cm2至600w/cm2，所述紫外光的波长范围为200nm至380nm。

13、可选的，所述光引发剂为2,2-二甲氧基-苯基苯乙酮。

14、可选的，将所述第二改性基材浸没到羧甲基壳聚糖季铵盐的溶液中，在所述聚多巴胺涂层表面形成羧甲基壳聚糖季铵盐-聚乙二醇-聚丙烯酰胺接枝聚合物的方法包括：将所述第二改性基材浸没到浓度范围为2mg/ml-10mg/ml的羧甲基壳聚糖季铵盐的溶液中；向所述羧甲基壳聚糖季铵盐的溶液中加入碳二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺，充分反应2小时至8小时；经过清洗、干燥后在所述聚多巴胺涂层表面形成羧甲基壳聚糖季铵盐-聚乙二醇-聚丙烯酰胺接枝聚合物。

15、可选的，所述碳二亚胺的质量为所述羧甲基壳聚糖季铵盐的质量1％至10％；所述n-羟基琥珀酰亚胺质量为所述羧甲基壳聚糖季铵盐的质量25％至50％。

16、可选的，所述基材包括医用的导管。

17、可选的，所述医用的导管包括导尿管、气管、引流管、中心静脉导管、冠脉介入导管。

18、一种医疗器械其至少部分表面具有上述涂层。

19、与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

20、本发明的涂层的形成方法中，多巴胺可以在常温下氧化进行自聚合在基材表面形成牢固结合的涂层，并在此过程中可以与含有氨基的物质反应，因此，在与丙烯酰胺共沉积的过程中，可以在基材表面形成含有双键的丙烯酰胺的聚多巴胺涂层；该丙烯酰胺的聚多巴胺涂层含有的双键可以与双键聚乙二醇与丙烯酰胺进行聚合，从而在聚多巴胺涂层上形成聚乙二醇-聚丙烯酰胺接枝聚合物，该接枝聚合物具有良好抗生物污染的特点；聚多巴胺涂层上形成聚乙二醇-聚丙烯酰胺接枝聚合物表面含有大量的氨基，可以与羧甲基壳聚糖季铵盐进行化学偶联，从而引入具有良好抗菌性能的物质，因此形成的具有羧甲基壳聚糖季铵盐-聚乙二醇-聚丙烯酰胺的接枝聚合物的聚多巴胺涂层具有抗菌抗生物污染的作用，具有较广泛的使用范围。

1.一种涂层，其特征在于，所述涂层包括：涂覆于基材表面的聚多巴胺涂层，其中所述聚多巴胺涂层表面具有羧甲基壳聚糖季铵盐-聚乙二醇-聚丙烯酰胺的接枝聚合物。

2.如权利要求1所述涂层，其特征在于，所述基材包括医用的导管。

3.如权利要求2所述涂层，其特征在于，所述医用的导管包括导尿管、气管、引流管、中心静脉导管、冠脉介入导管。

4.一种涂层的形成方法，其特征在于，包括：

5.如权利要求4所述涂层的形成方法，其特征在于，所述第一改性基材的表面具有双键结构。

6.如权利要求4所述涂层的形成方法，其特征在于，形成所述第一改性基材的过程中，所述多巴胺的溶液的浓度范围为1mg/ml-4mg/ml，所述丙烯酰胺的溶液的浓度范围为1mg/ml-4mg/ml，所述多巴胺的溶液的体积与所述丙烯酰胺的溶液的体积比为1:1至4:1。

7.如权利要求4所述涂层的形成方法，其特征在于，所述基材在所述多巴胺的溶液和所述丙烯酰胺的溶液的混合溶液中浸没4小时到12小时，所述多巴胺的溶液浓度与所述丙烯酰胺的溶液浓度相同。

8.如权利要求4所述涂层的形成方法，其特征在于，将所述第一改性基材浸没到双键聚乙二醇与丙烯酰胺的混合溶液中，通过光聚合反应，在所述聚多巴胺涂层上形成所述聚乙二醇-聚丙烯酰胺接枝聚合物，获取所述第二改性基材。

9.如权利要求8所述涂层的形成方法，其特征在于，形成所述第二改性基材的方法包括：

10.如权利要求9所述涂层的形成方法，其特征在于，在所述双键聚乙二醇与丙烯酰胺的混合溶液中双键聚乙二醇的质量与丙烯酰胺的质量比为1:5至5:1，所述光引发剂的质量为双键聚乙二醇的质量和丙烯酰胺的质量的总质量的2％至10％。

11.如权利要求9所述涂层的形成方法，其特征在于，所述紫外光的照射时长为0.5小时至2小时，所述紫外光的强度为300w/cm2至600w/cm2，所述紫外光的波长范围为200nm至380nm。

12.如权利要求9所述涂层的形成方法，其特征在于，所述光引发剂为2,2-二甲氧基-苯基苯乙酮。

13.如权利要求4所述涂层的形成方法，其特征在于，将所述第二改性基材浸没到羧甲基壳聚糖季铵盐的溶液中，在所述聚多巴胺涂层表面形成羧甲基壳聚糖季铵盐-聚乙二醇-聚丙烯酰胺接枝聚合物的方法包括：将所述第二改性基材浸没到浓度范围为2mg/ml-10mg/ml的羧甲基壳聚糖季铵盐的溶液中；

14.如权利要求13所述涂层的形成方法，其特征在于，所述碳二亚胺的质量为所述羧甲基壳聚糖季铵盐的质量1％至10％；所述n-羟基琥珀酰亚胺质量为所述羧甲基壳聚糖季铵盐的质量25％至50％。

15.如权利要求4所述涂层的形成方法，其特征在于，所述基材包括医用的导管。

16.如权利要求15所述涂层的形成方法，其特征在于，所述医用的导管包括导尿管、气管、引流管、中心静脉导管、冠脉介入导管。

17.一种医疗器械，其特征在于，其至少部分表面具有如权利要求1至权利要求3任一项所述涂层。