[發明專利]一種在骨損傷修復材料表面制備載生長因子涂層的方法

有效

• 申請號: 201310119783.0
• 申請日: 2013-04-08
• 公開（公告）號: CN103191469A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 魯雄;董麗;王振銘;謝超鳴;韓璐;劉敏
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: A61L27/54
• 分類號: A61L27/54;A61L27/34;A61L27/40;A61L27/28
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本發明涉及一種在骨損傷修復材料表面制備載生長因子涂層的方法。

背景技術

金屬醫用材料合金因其良好的機械性能和生物相容性常作為骨損傷修復材料，也即骨組織的替代材料植入人體內。骨損傷修復材料植入人體后和體內周圍環境的相互作用首先發生在表面，而金屬材料是生物惰性材料，因此對植入物進行表面改性相當重要。近年來對骨損傷修復材料表面進行改性的方法已經得到廣泛的臨床應用，尤其在材料表面采用自組裝法固載生長因子賦予材料骨誘導性的方式的得到廣泛研究。

材料表面通過層層自組裝的方式構建聚電解質膜，無論材料表面形貌如何，最后均能在其表面得到物理化學性質均一的膜。沉積的聚電解質膜具有良好的生物相容性，且能將具有生物活性的大分子(蛋白、酶、肽段)或者其他有機物固定在聚電解質多層膜中，既能實現特定的誘導還能實現生物分子的緩慢釋放，從而提高骨/植入物界面的骨再生能力。通常聚電解質多層膜的構建是依靠正負電性交替沉積，分子層間是通過靜電吸附組裝的，這種非交聯自組裝膜會導致原本電性就很弱的聚電解質在材料表面沉積的力度不夠，膜單元層在生物環境中易降解和發生相互擴散，穩定性不高，另一方面，生長因子和其他生物活性分子通過自身電性與聚電解質層通過靜電作用組裝在膜層間或者直接與自組裝膜化學接枝，也使這些生物分子隨著聚電解質膜的降解而迅速釋放。從而使生物分子的骨誘導作用時間短，效果差。

發明內容

本發明的目的提供一種在骨損傷修復材料表面制備載生長因子涂層的方法，該法在骨損傷修復材料表面制備出的涂層降解緩慢，能實現生長因子的釋放控制，其骨誘導作用時間長而可控，骨誘導效果好。

本發明實現其發明目的所采用的技術方案是，一種在骨損傷修復材料表面制備載生長因子涂層的方法，包括如下步驟：

A、將生長因子溶解于濃度為1-3mg/ml的顯負電性的聚多糖溶液，得到生長因子濃度為0.5-10μg/ml的混合液，再將混合液與濃度為1-3mg/ml的帶氨基的聚陽離子溶液按1∶2-10的體積比混合，并攪拌、離心、冷凍干燥，再溶于水制得濃度為0.5-2mg/ml的帶正電荷的載生長因子的微納球溶液；

B、將在溶液中顯負電性且含鄰二醇的聚多糖配制成濃度為20mg/ml的溶液，再將該溶液在避光條件下與等體積的高碘酸鈉水溶液混合、攪拌6h，其中加入的高碘酸鈉與聚多糖單體單元的摩爾比為1∶1-2.5；隨后再加入與高碘酸鈉等摩爾的乙二醇，反應2h；反應后將溶液進行透析、取透析袋中的液體冷凍干燥，再溶于水制得濃度為0.5-2mg/ml的多醛基聚多糖溶液；

C、將骨損傷修復材料依次用多巴胺溶液、戊二醛溶液浸泡，使材料表面通過多巴胺接枝戊二醛；

D、將C步得到的接枝有戊二醛的骨損傷修復材料浸泡于帶氨基的聚陽離子溶液5-10分鐘，溶液的聚陽離子濃度為0.5mg/ml-2mg/ml，清洗、干燥后得到外表面層為帶氨基的聚陽離子層的骨損傷修復材料；

E、將外表面層為表面層為帶氨基的聚陽離子層的骨損傷修復材料在B步的多醛基聚多糖溶液中浸泡5-10分鐘，清洗、干燥后得到外表面層為多醛基聚多糖層的骨損傷修復材料；

F、將E步的骨損傷修復材料在A步得到的微納球溶液中浸泡5-10分鐘，清洗、干燥后得到外表面層為載生長因子微納球層的骨損傷修復材料；

G、將F步得到的骨損傷修復材料在B步的多醛基聚多糖溶液中浸泡5-10分鐘，清洗、干燥后得到外表面層為多醛基聚多糖層的骨損傷修復材料；

H、將G步得到的骨損傷修復材料浸泡于C步中的帶氨基的聚陽離子溶液5-10分鐘，清洗、干燥后得到外表面層為帶氨基的聚陽離子層的骨損傷修復材料；

重復E-H步的操作5-100次，即在骨損傷修復材料表面制備出載生長因子涂層。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

一、本發明方法制得的涂層中每一自組裝單元膜由里到外有四層，分別為帶正電的聚電解質層(帶氨基的聚陽離子層)、氧化聚多糖層(帶負電)、帶正電荷的微納顆粒、氧化聚多糖層(帶負電)；自組裝單元膜共有5-100個。相鄰單元膜之間通過帶氨基的聚陽離子與帶有醛基的氧化聚多糖共價結合，而在單元膜間形成交聯，同時帶氨基的聚陽離子與氧化聚多糖帶相反電性，能夠發生靜電吸附，使得單元膜之間的結合力強，穩定性好，涂層的降解緩慢，能實現生長因子的釋放控制，其骨誘導作用時間長而可控，骨誘導效果好。