[發(fā)明專利]透明質(zhì)酸改性的多孔鈦涂層及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210431866.9
• 申請(qǐng)日: 2012-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103785067A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 敖海勇;鄭學(xué)斌;湯亭亭;謝有桃;季衍;黃利平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所;上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院
• 主分類號(hào): A61L27/40
• 分類號(hào): A61L27/40;A61L27/56
• 代理公司: 上海瀚橋?qū)＠硎聞?wù)所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優(yōu)麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種透明質(zhì)酸改性的多孔鈦涂層及其制備方法，具體涉及一種采用共價(jià)鍵接枝方式在等離子體噴涂鈦涂層表面固定有透明質(zhì)酸并具有良好生物學(xué)性能的透明質(zhì)酸改性的多孔鈦涂層及其制備方法，屬于醫(yī)用生物涂層技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

骨替換材料是一類用于取代或修復(fù)人體骨組織、增進(jìn)其功能的材料。臨床應(yīng)用的骨替換材料不但要求其具有良好的生物相容性，能夠有效和長(zhǎng)期在生物體內(nèi)行使其功能，還應(yīng)具有良好的骨傳導(dǎo)和骨整合能力，促使骨組織再生，縮短術(shù)后愈合時(shí)間，減輕病人的痛苦。

采用等離子體噴涂技術(shù)在鈦合金等醫(yī)用金屬（合金）表面制備的多孔鈦涂層，能與宿主骨組織產(chǎn)生機(jī)械嵌合作用，恢復(fù)機(jī)體功能，是臨床常用的骨植入材料。然而，鈦涂層屬于生物惰性材料，不具有生物活性，不能與骨組織產(chǎn)生直接的化學(xué)鍵合作用，特別是其早期成骨性能有待提高。

透明質(zhì)酸一種重要的糖胺聚糖，是細(xì)胞外基質(zhì)主要成分，影響著細(xì)胞粘附、遷移、增殖和分化，在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的研究廣受重視（Jing?Ma,et?al.Journal?of?Membrane?Science.2010(364):290-297.）。Lei等（Yuguo?Lei,et?al.Biomaterials.2011(32):39-47.）制備了透明質(zhì)酸基水凝膠，發(fā)現(xiàn)該水凝膠對(duì)大鼠間充質(zhì)干細(xì)胞的行為具有促進(jìn)作用。因此，若將透明質(zhì)酸固定在鈦涂層上，則可以使鈦涂層具有透明質(zhì)酸的生物活性，從而獲得生物學(xué)性能更好的改性多孔鈦涂層。中國(guó)專利CN102218159A公開(kāi)一種通過(guò)噴涂透明質(zhì)酸水溶液然后干燥的方法在顱骨缺損修復(fù)鈦網(wǎng)表面涂覆透明質(zhì)酸，但該法無(wú)法形成均勻覆蓋基材表面的透明質(zhì)酸薄層，并且容易脫附。而通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合透明質(zhì)酸可以增強(qiáng)其結(jié)合穩(wěn)定性，例如中國(guó)專利CN101052427A公開(kāi)一種在金屬或聚合物性質(zhì)的植入器械上涂覆具有氨基的涂層然后通過(guò)透明質(zhì)酸的羥基的胺化而結(jié)合透明質(zhì)酸的方法，中國(guó)專利CN1173824A公開(kāi)一種在縮合劑或雙官能劑存在下將透明質(zhì)酸的羧基與烷氧基硅烷偶合劑的氨基縮合，然后將該縮合產(chǎn)物涂覆在等離子體處理基材表面以結(jié)合透明質(zhì)酸的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種透明質(zhì)酸改性的多孔鈦涂層及其制備方法，以獲得生物學(xué)性能更好的改性多孔鈦涂層，從而增強(qiáng)它的骨傳導(dǎo)和骨整合能力，促使骨組織再生。

在此，本發(fā)明提供一種透明質(zhì)酸改性的多孔鈦涂層，即采用生物化學(xué)改性方法，以共價(jià)鍵接枝方式，在多孔鈦涂層表面固定有透明質(zhì)酸的透明質(zhì)酸改性的多孔鈦涂層。

本發(fā)明提供的透明質(zhì)酸改性的多孔鈦涂層有利于細(xì)胞在改性鈦涂層表面的鋪展，改善了細(xì)胞-材料的相互作用和鈦涂層的細(xì)胞相容性，并且能更好地促進(jìn)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(hMSCs)細(xì)胞的粘附、增值和堿性磷酸酶的活性表達(dá)，具有良好的生物學(xué)性能。

另一方面，本發(fā)明還提供所述透明質(zhì)酸改性的多孔鈦涂層的制備方法，包括堿處理、硅烷化和共價(jià)鍵固定透明質(zhì)酸。

較佳地，所述堿處理包括將多孔鈦涂層浸入濃度為5～10M的NaOH溶液中在60～80℃下保溫6～12h。

較佳地，所述硅烷化處理采用5～10%的氨丙基三乙氧基硅烷為硅烷化劑。

所述硅烷化處理可以采用甲苯為溶劑，加熱回流反應(yīng)6～12h。

較佳地，所述共價(jià)鍵固定透明質(zhì)酸包括將經(jīng)硅烷化處理的多孔鈦涂層浸泡在透明質(zhì)酸/乙酸溶液中并采用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺和N-羥基琥珀酰亞胺為羧基活化劑。

更佳地，所述共價(jià)鍵固定透明質(zhì)酸可以是在濃度為1mg/mL透明質(zhì)酸/5mM乙酸溶液中，滴加1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺和N-羥基琥珀酰亞胺以使其在反應(yīng)體系中的濃度分別為2～3.5mg/mL和0.25～0.875mg/mL。

所述共價(jià)鍵固定透明質(zhì)酸的反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為4～10h。

較佳地，在所述硅烷化處理之前還包括去離子水陳化處理。

所述去離子水陳化可以是將經(jīng)堿處理的多孔鈦涂層在去離子水中40～80℃下保溫3～7天。

本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、效率高、可重復(fù)性好。本發(fā)明所提供的透明質(zhì)酸改性的多孔鈦涂層，具有良好的穩(wěn)定性和生物學(xué)性能，解決了現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題，可改善鈦涂層的臨床效果，為醫(yī)用生物涂層技術(shù)提供新的方法。

附圖說(shuō)明

圖1是鈦涂層改性前后的紅外光譜；

圖2是鈦涂層改性前后的光電子能譜C譜圖；