[發明專利]一種表面具有促成骨涂層的骨科植入器械及制備方法

在審

• 申請號: 202011288292.5
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112402693A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 常慶;梁鵬晨;易清清;沙爽;梁冬雨;史俊峰;蔣欣泉;孫苗苗;周紫燕
• 申請（專利權）人: 上海市嘉定區中心醫院(上海健康醫學院附屬嘉定區中心醫院;上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院嘉定分院)
• 主分類號: A61L27/34
• 分類號: A61L27/34;A61L27/06;A61L27/54;A61L27/56;A61L27/50
• 代理公司: 上海太優知識產權代理事務所(普通合伙) 31352
• 代理人: 周長興

一種表面具有促成骨涂層的骨科植入器械，于光滑或具有微納米結構的骨科植入器械基體表面具有聚多巴胺涂層，聚多巴胺層的表面固定有紅景天苷，形成促成骨涂層。本發明還公開了上述骨科植入器械的制備方法，包括以下步驟：1)對骨科植入器械基體進行預處理，在其表面獲得光滑或具有微納米結構的表面形貌；2)在骨科植入器械基體預處理之后，將骨科植入器械加入多巴胺溶液反應一段時間，在其表面形成聚多巴胺涂層，然后再將骨科植入器械放入含有紅景天苷的溶液中，利用骨科植入器械表面聚多巴胺層優異的結合性能將紅景天苷固定在骨科植入器械表面；3)使用去離子水對材料進行潤洗，并自然烘干。

技術領域

本發明屬于醫用器械表面改性及藥物緩釋領域，具體地涉及一種表面具有促成骨涂層的骨科植入器械。

本發明還涉及上述骨科植入器械的制備方法。

背景技術

醫用植入體對于臨床骨缺損修復非常重要。在過去的5年中，對植入體的需求急劇增加(髖關節翻修術的數量增加了26％，預計到2030年將達到137％)。鈦(Ti)是一種高光澤的過渡金屬，具有低密度，高強度，高斷裂韌性，生物相容性和極強的耐腐蝕性。鈦植入器械具有良好的力學性能、耐腐蝕性和生物相容性，應用廣泛。然而光滑表面的鈦植入器械沒有生物活性，因此它們不具有較好的骨整合性能，植入患者體內后容易松動，導致手術失敗。最近的研究集中于通過進行表面改性技術在鈦植入器械上賦予生物活性。

表面改性(Surface modification)可以改善植入體表面的生物相容性并使其具備特定的生物學功能，從而減少并發癥并延長植入體的使用壽命。鈦合金的表面改性方法主要有機械方法，物理方法，生物化學方法。機械方法用于獲得特定的表面形貌并去除表面污染物。物理方法主要基于基于等離子體的技術，其用于制備各種涂層并在涂層表面摻入生物活性元素。生物化學方法相對更加多樣化，利用酸蝕刻去除污染物并產生清潔和均勻的表面；溶膠-凝膠和化學氣相沉積用于制造各種薄膜，可以將諸如蛋白質，肽的生物分子固定在植入體表面上以誘導特定的組織反應。

利用聚多巴胺(poly-dopamine，PDA)進行表面改性的研究是近年來比較熱門的方向，屬于生物化學改性方法。多巴胺(dopamine，DA)在堿性環境下可自聚合成聚多巴胺，結合于材料表面的PDA具有大量吸附包括生長因子在內的活性蛋白和小分子化合物的能力。當DA發生氧化聚合時，可以在氧化物、貴金屬、陶瓷、半導體和聚合物的各種界面上較好的形成PDA涂層。PDA涂層具有高親水性、長期耐腐蝕性和適中的物理化學性能。研究發現PDA涂層可以提高生物材料的生物相容性和抗菌活性。鈦表面通過PDA修飾后，PDA涂層會與鈦之間會形成一種特殊的強電荷轉移相互作用，從而使鈦材料具有很強的耐蝕性、力學性能和較高的表面能。同時聚多巴胺中仍具有較多活性基團，可以為活性分子在材料上的固定創造反應條件。因此PDA可以作為優良的緩釋載藥涂層，將具有生物活性的成分負載到鈦植入器械表面。

紅景天苷(Salidroside，Sal)是從紅景天中提取的主要活性化合物，具有多種藥理作用，包括抗衰老、抗癌、抗炎、抗缺氧、抗氧化應激和心臟保護特性。研究發現Sal通過調控人成骨樣細胞系(MG-63)細胞的周期分布及上調Runx2和Osterix表達促進成骨細胞的增殖和分化。申請人在細胞學實驗中發現，負載了紅景天苷的涂層具有較好的促細胞增殖、成骨分化和礦化作用。

發明內容：

本發明的目的是提供一種表面具有活性化合物促成骨涂層的骨科植入器械。

本發明的又一目的是提供上述骨科植入器械的制備方法。

為實現上述目的，本發明提供的表面具有促成骨涂層的骨科植入器械，于光滑或具有微納米結構的骨科植入器械基體表面具有聚多巴胺涂層，聚多巴胺層的表面固定有紅景天苷，形成促成骨涂層。

本發明提供的上述骨科植入器械的制備方法，包括以下步驟：

1)對骨科植入器械基體進行預處理，在其表面獲得光滑或具有微納米結構的表面形貌；