[發明專利]一種聚磷酸鈣表面聚多巴胺改性復合生物陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 201810231899.6
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108607119B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 陳傳忠;盧景怡;于慧君
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: A61L27/56
• 分類號: A61L27/56;A61L27/50;A61L27/12;A61L27/10;A61L27/34;A61L27/32
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發明涉及一種聚磷酸鈣表面聚多巴胺改性復合生物陶瓷及其制備方法，屬于生物陶瓷制備領域。所述生物陶瓷由聚多巴胺膜層和多孔聚磷酸鈣基底組成，其中，聚多巴胺均勻地包覆在多孔聚磷酸鈣基底的表面。本發明使用的PDA能夠有效促進PDA?CPP的礦化，并在以PDA?CPP的表面形成納米尺度的CaP層，CaP層不僅與自然骨相似的化學結構，從而大幅提高了CPP陶瓷的生物活性，加強了CPP與宿主骨的結合力，促進了新骨的生長，使得本發明制備的PDA?CPP成為一種優異的生物陶瓷材料。

技術領域

本發明涉及生物陶瓷材料的制備領域，尤其涉及一種聚磷酸鈣表面聚多巴胺改性復合生物陶瓷及其制備方法。

背景技術

近年來，骨缺損作為臨床骨科最常見的病癥之一，可由于感染、外傷、腫瘤和先天疾病等造成，大部分不能自愈而需進行骨移植，治療不當則病廢率高。因此，人們試圖去尋找一種修復和替代骨材料。

自體骨至今仍是最常用的骨材料。但自體骨移植常需要附加手術切口，會引起諸如疼痛、出血、感染、局部麻木等缺點。并且自體骨的供給量很有限，不能滿足病患的用骨需求。異體骨或異種骨移植雖來源豐富但比自體骨成骨潛力差，并可能傳播疾病或發生排斥反應。因而也不能成為良好的骨替代修復材料。同時，金屬和有機聚合物基支架材料即使具有優異的力學性能，然而因其缺乏良好的生物活性而在臨床應用領域受限。例如，鎂基植入體在生物體內過快的降解速率成為限制其骨重建應用的主要原因。因此，它們不能作為修復骨缺損的理想替代材料。

聚磷酸鈣(CPP)作為生物陶瓷之一，因其具有與自然骨相似的化學結構、良好的生物相容性、可降解性和較高的力學強度等優良特性，近年來成為新的研究熱點。但是CPP降解速率低，這阻礙了它在宿主體內的礦化過程，繼而會影響其與自然骨的結合以及新骨的生長。因此，如何加快聚磷酸鈣的降解速率并提高其表面生物活性成為人們研究的重點。

為了使聚磷酸鈣陶瓷材料具備更好的生物活性，人們通過在CaP材料表面包覆殼聚糖這種具有良好生物活性和生物相容性的薄膜，以提高磷酸鈣材料在骨修復領域的應用潛力。除此之外，作為硬組織中最為豐富的結構蛋白和成骨細胞間反應的最重要媒介，膠原蛋白被廣泛應用與磷酸鈣支架材料表面包覆。

但這類方法得到的生物陶瓷材料在生物相容性、力學性能、以及降解速率方面仍然存在諸多問題，因此，有必要研究一種新的聚磷酸鈣陶瓷材料。

發明內容

針對上述現有技術中存在的問題，本發明旨在提供一種聚磷酸鈣表面聚多巴胺改性復合生物陶瓷及其制備方法。本發明采用浸漬法在多孔聚磷酸鈣陶瓷表面沉積包覆聚多巴胺(PDA)涂層來制備PDA-CPP，從而大幅提高了CPP陶瓷的生物活性，加強了CPP與宿主骨的結合力，促進了新骨的生長。

本發明的目的之一是提供一種聚多巴胺改性聚磷酸鈣復合生物陶瓷。

本發明的目的之二是提供一種聚多巴胺改性聚磷酸鈣復合生物陶瓷的制備方法。

本發明的目的之三是提供聚磷酸鈣表面聚多巴胺改性復合生物陶瓷及其制備方法的應用。

為實現上述發明目的，本發明公開了下述技術方案：

首先，本發明公開了一種聚磷酸鈣表面聚多巴胺改性復合生物陶瓷，所述生物陶瓷由聚多巴胺膜層和多孔聚磷酸鈣基底組成，其中，聚多巴胺均勻地包覆在多孔聚磷酸鈣基底的表面。

所述聚多巴胺改性聚磷酸鈣復合生物陶瓷中多孔聚磷酸鈣的孔隙率為40％～70％；優選的，孔隙率為50％～65％；進一步優選的，所述孔隙率為62％。

其次，本發明公開了一種聚磷酸鈣表面聚多巴胺改性復合生物陶瓷的制備方法，具體的，所述制備方法包括如下步驟：