本發明涉及骨電活性材料領域，特別涉及鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料的制備技術。

背景技術：

1、目前研究表明，骨缺損修復材料的微觀納米地形和電信號等特性，對骨再生及抗菌環境至關重要。pvdf薄膜在受到外部力作用時，表面會出現類似于天然骨組織的壓電特性的極化電荷，具有優良的壓電性能和較大的比表面積，因而能有效模擬天然細胞外基質中的膠原纖維結構。pvdf薄膜基于上述特點，在抗菌環境、骨修復、生物傳感器、藥物遞送等方面都有著廣泛的應用。

2、然而，常規普通的pvdf薄膜存在電信號穩定性差，骨再生調節差，骨愈合速度慢，抗菌能力不佳等問題。近年來，雖然已有大量研究，對pvdf薄膜進行改性處理，但仍然無法同時解決上述全部問題。對于人體或動物體的體內微環境，尤其是口腔等充滿細菌的環境，如何利用合適的骨缺損修復材料，在這種有菌環境中實現骨再生，是一個骨電活性材料領域亟待解決的問題。

技術實現思路

1、本發明提供了一種鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料的制備方法及應用，這種鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料具有優越的生物相容性、抗菌性能和誘導成骨能力，拓展了其在口腔及其他部位的應用場景，有效解決了現有pvdf骨電活性薄膜在骨整合較差、骨愈合速度及抗菌有效性方面的不足。具體通過以下技術實現。

2、一種鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料的制備方法，包括以下步驟：

3、將pvdf薄膜進行裁剪，清洗和吹干，真空保存；以鈦單質和銀單質作為磁控濺射靶材沉積到所述pvdf薄膜上，得到所述鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料；

4、磁控濺射的方法為：在氬氣氛圍條件下，調節磁控濺射腔的內部氣壓為0.5-5?pa，濺射距離為4-10?cm，維持濺射功率為50-100?w，基板溫度為室溫-300?℃，氬氣流速為5-80sccm?的條件下進行，持續時間為10-20?min。

5、進一步地，調節磁控濺射腔的內部氣壓為5?pa，濺射距離為5?cm，維持濺射功率為50-100?w，基板溫度為200?℃，氬氣流速為80?sccm?的條件下進行，持續時間為10-20?min。

6、進一步地，所述鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料中，鈦元素含量為34.26-34.46?wt%，銀元素含量為38.10-38.30?wt%，氧元素含量為27.34-27.54?wt%。

7、更進一步地，所述鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料中，鈦元素含量為34.36?wt%，銀元素含量為38.2?wt%，氧元素含量為27.44?wt%。

8、本發明提供了一種采用上述制備方法制備的鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料的。

9、本發明還提供了一種上述鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料的應用用途，用于作為骨缺損修復材料或者抗菌材料。

10、與現有技術相比，本發明的有益之處在于：

11、1、現有的普通pvdf骨電活性薄膜，其表面納米結構無法與骨組織建立良好的粘附，本發明通過磁控濺射技術有效地用鈦和銀對pvdf骨電活性薄膜表面進行了改性，顯著提高了pvdf膜與骨組織的粘附性。其中鈦元素含量為34.36wt%，氧元素含量為27.44wt%，銀元素含量為38.2wt%。

12、2、現有的普通pvdf骨電活性薄膜抗菌性能較差，本發明所制備的鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料可以有效地刺激巨噬細胞表達t?淋巴細胞活化抗原（cd86）、白細胞介素1β（il-1β）、干擾素調節因子3（irf3）、tnf?受體相關因子6（traf6）和核因子受體-κb（nf-κb），表明本發明制備的鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料具有出色的抗菌活性。

13、3、現有的pvdf骨電活性薄膜在骨修復方面效果較差，本發明所制備的鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料可以促進成骨細胞表達runx家族轉錄因子2（runx2），表面其具有良好的誘導成骨活性。

技術特征：

1.一種鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料的制備方法，其特征在于，調節磁控濺射腔的內部氣壓為5?pa，濺射距離為5?cm，維持濺射功率為50-100?w，基板溫度為200?℃，氬氣流速為80?sccm?的條件下進行，持續時間為10-20?min。

3.根據權利要求1所述的鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料的制備方法，其特征在于，所述鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料中，鈦元素含量為34.26-34.46?wt%，銀元素含量為38.10-38.30?wt%，氧元素含量為27.34-27.54?wt%。

4.根據權利要求3所述的鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料的制備方法，其特征在于，所述鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料中，鈦元素含量為34.36?wt%，銀元素含量為38.2?wt%，氧元素含量為27.44?wt%。

5.一種采用權利要求1-4任一項所述的制備方法制備的鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料的。

6.一種權利要求5所述的鈦-銀摻雜抗菌骨電活性材料的應用用途，其特征在于，用于作為骨缺損修復材料或者抗菌材料。

技術總結
本發明公開了一種鈦?銀摻雜抗菌骨電活性材料的制備方法及應用，涉及骨電活性材料領域。本發明的PVDF骨電活性薄膜的制備方法為：將PVDF薄膜進行裁剪，清洗和吹干，真空保存；以鈦單質和銀單質作為磁控濺射靶材沉積到所述PVDF薄膜上，得到所述鈦?銀摻雜抗菌骨電活性材料；磁控濺射的方法為：在氬氣氛圍條件下，調節磁控濺射腔的內部氣壓為0.5?5?Pa，濺射距離為4?10?cm，維持濺射功率為50?100?W，基板溫度為室溫?300℃，氬氣流速為5?80?sccm的條件下進行，持續時間為10?20?min。本發明通過磁控濺射技術有效地用鈦和銀對PVDF骨電活性薄膜表面進行了改性，顯著提高了PVDF膜與骨組織的粘附性，具有出色的抗菌活性和良好的誘導成骨活性。

技術研發人員：張玉峰,張蘩予,朱桃民
受保護的技術使用者：武漢大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28