[發明專利]一種負載生物活性因子的仿生涂層制備方法

無效

• 申請號: 201110288240.2
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN102327645A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 李曉東;黃穎;李曉軍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61L27/34
• 分類號: A61L27/34;A61L27/54;A61K6/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高;趙杭麗

技術領域

本發明屬于醫用材料制造技術領域，涉及一種負載生物活性因子的仿生涂層制備方法，尤其涉及一種具有生物活性因子緩釋功能的仿生涂層制備方法，是牙科鈦種植體表面生物活化改性的處理方法。通過該方法在種植體表面構建的仿生涂層模擬了天然胞外基質的組織形式，既有生物大分子子構成其主體結構又負載了能調節細胞行為的生物活性因子，通過該涂層實現的一種或多種生物活性因子的緩釋效應能促進種植體與骨組織之間的快速骨整合，也有利于種植體的長期穩定性。

背景技術

由Branemark教授提出的骨整合(Osteointegration?)理論是口腔種植領域的核心理論。種植體與周圍骨組織實現骨性結合是是評價種植成功與否的重要標準之一。為了達到這一標準，許多學者在種植材料及表面處理方面做了大量的工作。這些種植體表面處理方法的實施，其基本原理都是通過干預種植體周圍組織修復愈合的過程，來加快種植體周圍骨組織的形成速度，從而縮短種植義齒的治療周期。種植體植入體內到實現與周圍骨組織的骨性結合一般會經歷成骨源性細胞的募集、粘附、增殖和分化，最后是鈣鹽的沉積和骨質礦化成熟的過程。種植體與血液接觸后在其表面吸附形成的蛋白層對成骨源性細胞對種植體表面的識別與粘附有重要作用，而成骨源性細胞的募集，增殖和分化以及隨后的鈣鹽沉積過程受到種植體周圍局部成骨微環境的影響，包括局部生物活性因子的種類和濃度等。基于對種植體周圍組織修復愈合過程了解的加深，以及對于細胞在基底表面的粘附機制和生物活性分子在調節細胞分化和組織重建方面作用的最新認識，將有機分子引入種植體表面成為近年來種植體表面改性方法研究中的熱點問題。一方面，這些有機分子模擬了胞外基質的主要成分，為成骨源性細胞在種植體表面生長提供了有利的環境；另一方面，選擇性的使用一些已知功能的生物活性因子，特別是具有顯著促進細胞和骨組織反應功能的生長因子，能更加有效的調節和控制種植體周圍的組織愈合過程。

將有機分子引入種植體表面的方法也被稱之為表面生化改性。種植體表面生化改性中涉及的有機分子包括幾類：一類是大分子量的成分，主要是胞外基質成分如膠原和硫酸軟骨素等；一類是小分子量的促粘附多肽如含RGD（Arg-Gly-Asp,精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸）的多肽序列；還有一類是具有很強生物活性的生長因子類成分如骨形成蛋白（bone?morphogenetic?proteins,?BMPs）,?成纖維細胞生長因子(fibroblast?growth?factors,?FGFs)，胰島素樣生長因子(insulin-like?growth?factors,?IGFs)，轉化生長因子（transform?growth?factors,?TGFs）等。現有的體內體外研究證實，這些有機分子的應用，對種植體表面的細胞和組織反應都有積極的效應。特別是生長因子類成分的單獨或者聯合其他有機分子的應用，能為種植體表面的細胞生長提供額外的線索，從而增加種植體周圍的骨組織再生。現在種植體表面生化改性中存在的瓶頸問題是缺乏有效的手段將這些有機分子引入到種植體表面，尤其是對于具有高生物活性的生長因子類成分。理想的將有機分子引入種植體表面的技術手段應該具有這樣的特征：在種植體表面構建的有機分子涂層不僅保留其生物學活性，而且其降解或者釋放的動力學過程與組織愈合的過程相匹配。顯然現有的技術手段如物理吸附和化學偶聯的方式滿足不了這樣的要求。前者引入的涂層分布不均、效率低下、穩定性差、重復性差以及結合力小容易在種植體植入過程中被擦掉。而后者容易引起生物活性因子的構象而影響其生物學活性。

在酶解，水解以及還原性物質的作用下，上述聚電解質復合涂層在生理條件下的降解還是相對比較快的（存在時間約4-7天）。調節其降解速率并實現負載在涂層內的生物活性因子的緩釋作用依賴于對該聚電解質復合涂層穩定性的進一步調控。研究表明，二硫鍵（-S-S-）在維持生物大分子特別是蛋白質的天然構象和穩定性中發揮著重要作用，且二硫鍵可在還原條件下被打開形成巰基（-SH），而巰基很容易被氧化成二硫鍵。這兩者發生相互轉化的反應條件相對溫和，對生物大分子的活性損傷較小。

發明內容

????本發明的目的是提供一種負載生物活性因子的仿生涂層的制備方法，通過以下步驟實現：

（1）RGD接枝的聚電解質的制備：?