[發(fā)明專利]用于骨植入聚酯材料的生物活性表面涂層的制備方法及產(chǎn)品和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011613498.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112587722A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔大祥;楊迪誠(chéng);徐艷;朱君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海納米技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程研究中心有限公司
• 主分類號(hào): A61L27/18
• 分類號(hào): A61L27/18;A61L27/32;A61L27/34;A61L27/58;A61L27/54
• 代理公司: 上海東亞專利商標(biāo)代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

本發(fā)明涉及一種一種用于骨植入聚酯材料的生物活性表面涂層的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用，通過(guò)表面水解法在聚酯表面引入氨基，得到氨基化的聚酯表面；利用EDC/NHS偶聯(lián)反應(yīng)固定負(fù)載納米羥基磷灰石的絲素蛋白涂層。本發(fā)明通過(guò)負(fù)載羥基磷灰石的絲素蛋白涂層表面改性，改善可降解聚酯表面的生物活性，促進(jìn)細(xì)胞粘附生長(zhǎng)，提高材料與組織的相容性。該方法制備的化學(xué)交聯(lián)涂層具有長(zhǎng)效性和穩(wěn)定性，能長(zhǎng)期改善聚酯植入物的表面生物活性，滿足臨床應(yīng)用的需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種用于骨科植入的聚酯類材料的生物活性表面涂層的制備技術(shù)。

背景技術(shù)

可降解聚酯類材料是一種具有良好生物相容性的可降解材料，被廣泛應(yīng)用于骨修復(fù)支架和組織工程領(lǐng)域。然而，可降解聚酯表面疏水，且缺乏影響細(xì)胞信號(hào)識(shí)別的活性基團(tuán)，不利于細(xì)胞粘附生長(zhǎng)，導(dǎo)致與新生組織間的不相容，延長(zhǎng)組織愈合時(shí)間。因此，在可降解聚酯材料表面進(jìn)行生物活性改性，引入適于細(xì)胞生長(zhǎng)的涂層環(huán)境，引導(dǎo)受體細(xì)胞的增殖、分化是非常必要的。

羥基磷灰石是人體天然骨中的主要無(wú)機(jī)成分，具有良好的骨傳導(dǎo)性，常作為骨科植入物的改性材料。然而羥基磷灰石作為親水的離子型無(wú)機(jī)物，與疏水的可降解聚酯相容性較差，其作為填充材料使用時(shí)會(huì)在聚酯中形成缺陷，降低骨修復(fù)支架的力學(xué)性能。因此，羥基磷灰石表面涂層是改善聚酯表面生物活性，同時(shí)不影響力學(xué)性能的一種有效途徑。絲素蛋白是一種天然的大分子材料，含有一種與細(xì)胞粘附密切相關(guān)的特殊三肽結(jié)構(gòu)，即精-甘-天冬氨酸肽結(jié)構(gòu)，能促進(jìn)上皮細(xì)胞在材料表面遷移、粘附和增殖。以絲素蛋白涂層改性聚酯表面，可以促進(jìn)其與黏膜組織的快速融合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種用于骨科植入的聚酯類材料的生物活性表面涂層的制備技術(shù)。

本發(fā)明的再一目的在于：提供一種上述方法制備的包裹IR780@硅質(zhì)體產(chǎn)品。

本發(fā)明的又一目的在于：提供一種上述產(chǎn)品的應(yīng)用。

本發(fā)明目的通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)：一種用于骨植入聚酯材料的生物活性表面涂層的制備方法，其特征在于通過(guò)表面水解法在聚酯表面引入氨基，得到氨基化的聚酯表面；利用EDC/NHS偶聯(lián)反應(yīng)固定負(fù)載納米羥基磷灰石的絲素蛋白涂層，包括以下步驟：

（1）將可降解聚酯支架浸泡在50%（v/v）的乙醇水溶液中超聲2小時(shí)，然后用大量水沖洗，將清洗過(guò)的支架置于1 ,6-己二胺和異丙醇的混合溶液中于45℃下反應(yīng)5 min，去離子水清洗12h，真空干燥24h，得到表面氨基化的支架；

（2）配制EDC/NHS/MES交聯(lián)劑水溶液，濃度為20mM/10mM/10mM，再配制絲素蛋白和羥基磷灰石的SF/nHA混合溶液；交聯(lián)溶液與SF/nHA混合溶液按體積比1:9混合后，立即將氨基化的聚酯支架浸泡其中，在37℃反應(yīng)4h；

（3）反應(yīng)結(jié)束后，水洗支架表面，進(jìn)行冷凍干燥，即得到生物活性表面涂層。

步驟（1）所述的可降解聚酯包括聚乳酸（PLA）、聚乳酸-羥基乙酸（PLGA）、聚己內(nèi)酯（PCL）及其二元共聚物，所述支架包括聚合物風(fēng)干膜、熔融澆注支架、3D打印支架。

步驟（2）所述羥基磷灰石為納米羥基磷灰石，所述溶液的配制方式為常溫下磁力攪拌。

步驟（2）所述的SF/nHA混合溶液，絲素蛋白溶度為0.1-0.5mg/mL、羥基磷灰石濃度為0.01-0.5mg/mL。

本發(fā)明提供一種用于骨植入聚酯材料的生物活性表面涂層，根據(jù)上述任一所述制備方法得到。

本發(fā)明提供一種生物活性表面涂層在制備植入物材料表面涂層材料中的應(yīng)用。

以可降解聚酯類材料，如聚乳酸、PCL、PLGA等為原料，通過(guò)成膜、澆注、3D打印等方法制備骨修復(fù)支架；通過(guò)表面水解法在聚酯表面引入氨基，得到氨基化的聚酯表面；最后利用EDC/NHS偶聯(lián)反應(yīng)固定負(fù)載納米羥基磷灰石的絲素蛋白涂層。