[發明專利]一種具有穩定結構潤滑層的人工關節及其制備方法

在審

• 申請號: 202110025442.1
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112755242A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 鄧亞玲;楊忠;許煜
• 申請（專利權）人: 金陵科技學院
• 主分類號: A61L27/06
• 分類號: A61L27/06;A61L27/34;A61L27/50
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 蔣昱

一種具有穩定結構潤滑層的人工關節及其制備方法，所述人工關節由穩定結構潤滑層和鈦合金基底組成，所述穩定結構潤滑層為聚合物層；所述穩定結構潤滑層制備方法包括以下步驟：（1）配置聚合物溶液；（2）將鈦合金基底進行羥基化處理；（3）化學交聯聚合物涂層。本發明提供一種具有穩定結構潤滑層的人工關節及其制備方法。該人工關節具有優異的抗磨減摩功能，可以改善摩擦學性能、延長人工關節的使用壽命。

技術領域

本發明涉及人工關節制備領域。特別是涉及到一種具有穩定結構潤滑層的人工關節及其制備方法。

背景技術

鈦合金具有良好的生物相容性、耐腐蝕性、高強度，被廣泛應用于人工關節金屬承載部件。但是其較高的摩擦系數和磨損率，嚴重影響了質量與使用壽命，限制了其在人工關節材料領域的廣泛應用。因此，改善鈦合金置換關節的摩擦學性能，對于提高人工關節的使用壽命、減少置換關節給患者帶來的痛苦、改善患者的生活品質具有重要的意義。

表面制備潤滑涂層，是改善摩擦學性能的有效方法。已有學者在PDMS基底表面組裝制備多糖聚電解質涂層，在水潤滑條件下呈現較低的摩擦系數。本發明人在前期申請的國家發明專利中，“帶有生物潤滑表層的鈦合金人工關節及其制備方法” （專利申請號：CN201811358640.4）與“一種帶有自修復表層的人工關節的制備方法” （專利申請號：CN201811358637.2），采用層層自組裝方法在常用人工關節表面構建一種具有交聯網絡結構的聚電解質涂層，靜電吸附和氫鍵等物理鍵相互作用是構建交聯點的作用力。在潤滑液中，聚合物分子吸水舒展、物理交聯構建的涂層易發生溶脹，導致涂層結構不穩定。因此，有必要提出一種具有良好結構穩定性的生物潤滑涂層及其制備方法。

發明內容

為了解決上述存在問題，本發明提供一種具有穩定結構潤滑層的人工關節及其制備方法。該人工關節具有優異的抗磨減摩功能，可以改善摩擦學性能、延長人工關節的使用壽命。為達此目的：

本發明提供一種具有穩定結構潤滑層的人工關節，包括人工關節主體，所述人工關節由穩定結構潤滑層和鈦合金基底組成，所述穩定結構潤滑層為聚合物層，所述聚合物層為共價鍵交聯聚合物涂層。

作為本發明人工關節進一步改進，所述人工關節主體包括人工髖關節的關節球頭與關節內襯組件或人工膝關節的股骨假體與關節襯墊組件，所述穩定結構潤滑層為關節球頭與關節內襯的接觸表面或股骨假體與關節襯墊的接觸表面。

本發明提供一種具有穩定結構潤滑層的人工關節的方法，所述人工關節由穩定結構潤滑層和鈦合金基底組成，所述穩定結構潤滑層為聚合物層；

所述穩定結構潤滑層制備方法包括以下步驟：

（1）配置聚合物溶液：分別配置聚陽離子電解質溶液和聚陰離子電解質溶液；

所述聚陽離子電解質溶液采用醫用級親水性聚陽離子電解質配制，聚陽離子電解質采用聚乙烯亞胺、聚鹽酸丙烯胺、聚烯丙基胺鹽酸鹽中的任一種；所述聚陽離子電解質溶液的濃度為0.05-5mg/mL；

所述聚陰離子電解質溶液采用醫用級親水性聚陰離子電解質配制，聚陰離子電解質為聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚(4-苯乙烯磺酸鈉)中的任一種；所述聚陰離子電解質溶液的濃度為0.05-5mg/mL；

（2）將鈦合金基底進行羥基化處理；

（3）制備共價鍵交聯的聚合物涂層，包括如下分步驟：

（3.1）將羥基化鈦合金浸漬到聚陽離子電解質溶液中，形成一層聚陽離子電解質層，取出清洗；

（3.2）將羥基化鈦合金基底浸漬到聚陰離子電解質溶液中，形成一層聚陰離子電解質層，取出清洗；

（3.3）依次重復步驟（3.1）和（3.2），形成聚陽離子電解質層與聚陰離子電解質層交替組裝的電解質層；

（3.4）將步驟（3.3）中的電解質層放入到戊二醛溶液中，形成共價交聯的聚合物涂層，取出清洗干燥，形成為穩定結構潤滑層。

（4）完成鈦合金人工關節的制備。