[發(fā)明專利]一種具有免疫響應(yīng)的電活性鈦植入體及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110383047.0
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113198043B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寧成云;冉合迎;于鵬;王珍高;李揚(yáng)帆;周正難;翟錦霞;楊法邦
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: A61L27/06
• 分類號: A61L27/06;A61L27/50;B23P15/00;B23K26/362;B23K26/70
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 殷妹

本發(fā)明公開了一種具有免疫響應(yīng)的電活性鈦植入體及其制備方法。本發(fā)明方法如下：(1)醫(yī)用鈦植入體表面打磨，超聲清洗、干燥；(2)將干燥后的植入體固定于激光打標(biāo)機(jī)的步進(jìn)電機(jī)上進(jìn)行激光輻照處理。由于激光的輻照作用使純鈦發(fā)生相轉(zhuǎn)變，具有與純鈦不同的電學(xué)性質(zhì)，由此形成微區(qū)電場使其具有電活性。該電活性鈦植入體生物相容性好，可有效增強(qiáng)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖和分化，且可調(diào)控巨噬細(xì)胞的免疫響應(yīng)形成促進(jìn)大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化的免疫微環(huán)境。該制備方法簡單易操作，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有免疫響應(yīng)的電活性鈦植入體及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著世界人口逐漸老齡化，和骨骼相關(guān)的疾病如骨折、骨腫瘤等疾病發(fā)病率逐漸上升，相應(yīng)的治療費(fèi)用增加。盡管骨骼具有一定的再生和自我修復(fù)能力，但嚴(yán)重的創(chuàng)傷，腫瘤切除，癌癥或先天性疾病導(dǎo)致的大段骨缺損只能通過骨移植修復(fù)。鈦及鈦合金由于具有與骨骼相似的楊氏模量、耐腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于骨植入體領(lǐng)域。但純鈦表面生物惰性對快速有效的骨整合不利，因此，通過表面改性技術(shù)提高純鈦表面的生物活性實(shí)現(xiàn)快速有效的骨整合具有重要意義?；诠趋赖膲弘娞匦裕莾?nèi)的干細(xì)胞和成骨細(xì)胞處于一種電生理微環(huán)境中，通過在純鈦植入體表面構(gòu)建有利于骨內(nèi)干細(xì)胞增殖和分化的電生理微環(huán)境對于促進(jìn)骨整合具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，鑒于骨整合是一個動態(tài)且復(fù)雜生理過程，巨噬細(xì)胞在其中發(fā)揮著不可或缺的作用。因此，構(gòu)建的電生理微環(huán)境對巨噬細(xì)胞的免疫調(diào)控形成有利于骨整合的免疫微環(huán)境同樣不能忽視。

近年來，已有研究表明通過在植入體表面構(gòu)建適合骨內(nèi)干細(xì)胞分化的電生理微環(huán)境可促進(jìn)骨缺損的快速修復(fù)。然而，對于構(gòu)建的電生理微環(huán)境對巨噬細(xì)胞免疫調(diào)控的研究卻十分有限。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首目的在于提供一種具有免疫響應(yīng)的電活性鈦植入體的制備方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述方法制得的一種具有免疫響應(yīng)的電活性鈦植入體。通過構(gòu)建的電生理微環(huán)境以及對巨噬細(xì)胞調(diào)控形成的免疫微環(huán)境提高骨整合效率。

本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種具有免疫響應(yīng)的電活性鈦植入體的制備方法，包括以下步驟：

將鈦植入體進(jìn)行砂紙打磨、清洗和干燥后，置于激光打標(biāo)機(jī)上進(jìn)行激光選區(qū)輻照處理，獲得具有電活性的周期半導(dǎo)體-金屬異質(zhì)結(jié)鈦植入體。

優(yōu)選的，所述砂紙打磨具體為：使用200#、500#、1000#、3000#、5000#砂紙依次打磨鈦植入體去除表面氧化層。

優(yōu)選的，所述清洗具體為用丙酮、無水乙醇、去離子水依次超聲清洗10～20min。

優(yōu)選的，所述干燥為常規(guī)干燥。

優(yōu)選的，所述激光輻照處理的條件為：激光輻照功率為2.4～3W，打標(biāo)速度為100～200mm/s，掃描寬度為15～100μm。

更優(yōu)選的，所述掃描寬度為30～50μm。

優(yōu)選的，所述置于激光打標(biāo)機(jī)上指將清洗后的鈦植入體固定于激光打標(biāo)機(jī)的步進(jìn)電機(jī)上。

優(yōu)選的，所述鈦植入體為純鈦或鈦基骨植入體。

上述方法制得的一種具有免疫響應(yīng)的電活性鈦植入體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)通過激光選區(qū)輻照處理對鈦植入體進(jìn)行表面處理，該方法成本低、速度快，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

(2)通過激光選區(qū)輻照處理獲得的半導(dǎo)體-金屬異質(zhì)結(jié)形成的微區(qū)電場符合骨組織的電生理微環(huán)境，對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞具有促進(jìn)增殖、分化作用。