[发明专利]一种在骨损伤修复材料表面制备载生长因子涂层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在骨损伤修复材料表面制备载生长因子涂层的方法。

背景技术

金属医用材料合金因其良好的机械性能和生物相容性常作为骨损伤修复材料，也即骨组织的替代材料植入人体内。骨损伤修复材料植入人体后和体内周围环境的相互作用首先发生在表面，而金属材料是生物惰性材料，因此对植入物进行表面改性相当重要。近年来对骨损伤修复材料表面进行改性的方法已经得到广泛的临床应用，尤其在材料表面采用自组装法固载生长因子赋予材料骨诱导性的方式的得到广泛研究。

材料表面通过层层自组装的方式构建聚电解质膜，无论材料表面形貌如何，最后均能在其表面得到物理化学性质均一的膜。沉积的聚电解质膜具有良好的生物相容性，且能将具有生物活性的大分子(蛋白、酶、肽段)或者其他有机物固定在聚电解质多层膜中，既能实现特定的诱导还能实现生物分子的缓慢释放，从而提高骨/植入物界面的骨再生能力。通常聚电解质多层膜的构建是依靠正负电性交替沉积，分子层间是通过静电吸附组装的，这种非交联自组装膜会导致原本电性就很弱的聚电解质在材料表面沉积的力度不够，膜单元层在生物环境中易降解和发生相互扩散，稳定性不高，另一方面，生长因子和其他生物活性分子通过自身电性与聚电解质层通过静电作用组装在膜层间或者直接与自组装膜化学接枝，也使这些生物分子随着聚电解质膜的降解而迅速释放。从而使生物分子的骨诱导作用时间短，效果差。

发明内容

本发明的目的提供一种在骨损伤修复材料表面制备载生长因子涂层的方法，该法在骨损伤修复材料表面制备出的涂层降解缓慢，能实现生长因子的释放控制，其骨诱导作用时间长而可控，骨诱导效果好。

本发明实现其发明目的所采用的技术方案是，一种在骨损伤修复材料表面制备载生长因子涂层的方法，包括如下步骤：

A、将生长因子溶解于浓度为1-3mg/ml的显负电性的聚多糖溶液，得到生长因子浓度为0.5-10μg/ml的混合液，再将混合液与浓度为1-3mg/ml的带氨基的聚阳离子溶液按1∶2-10的体积比混合，并搅拌、离心、冷冻干燥，再溶于水制得浓度为0.5-2mg/ml的带正电荷的载生长因子的微纳球溶液；

B、将在溶液中显负电性且含邻二醇的聚多糖配制成浓度为20mg/ml的溶液，再将该溶液在避光条件下与等体积的高碘酸钠水溶液混合、搅拌6h，其中加入的高碘酸钠与聚多糖单体单元的摩尔比为1∶1-2.5；随后再加入与高碘酸钠等摩尔的乙二醇，反应2h；反应后将溶液进行透析、取透析袋中的液体冷冻干燥，再溶于水制得浓度为0.5-2mg/ml的多醛基聚多糖溶液；

C、将骨损伤修复材料依次用多巴胺溶液、戊二醛溶液浸泡，使材料表面通过多巴胺接枝戊二醛；

D、将C步得到的接枝有戊二醛的骨损伤修复材料浸泡于带氨基的聚阳离子溶液5-10分钟，溶液的聚阳离子浓度为0.5mg/ml-2mg/ml，清洗、干燥后得到外表面层为带氨基的聚阳离子层的骨损伤修复材料；

E、将外表面层为表面层为带氨基的聚阳离子层的骨损伤修复材料在B步的多醛基聚多糖溶液中浸泡5-10分钟，清洗、干燥后得到外表面层为多醛基聚多糖层的骨损伤修复材料；

F、将E步的骨损伤修复材料在A步得到的微纳球溶液中浸泡5-10分钟，清洗、干燥后得到外表面层为载生长因子微纳球层的骨损伤修复材料；

G、将F步得到的骨损伤修复材料在B步的多醛基聚多糖溶液中浸泡5-10分钟，清洗、干燥后得到外表面层为多醛基聚多糖层的骨损伤修复材料；

H、将G步得到的骨损伤修复材料浸泡于C步中的带氨基的聚阳离子溶液5-10分钟，清洗、干燥后得到外表面层为带氨基的聚阳离子层的骨损伤修复材料；

重复E-H步的操作5-100次，即在骨损伤修复材料表面制备出载生长因子涂层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、本发明方法制得的涂层中每一自组装单元膜由里到外有四层，分别为带正电的聚电解质层(带氨基的聚阳离子层)、氧化聚多糖层(带负电)、带正电荷的微纳颗粒、氧化聚多糖层(带负电)；自组装单元膜共有5-100个。相邻单元膜之间通过带氨基的聚阳离子与带有醛基的氧化聚多糖共价结合，而在单元膜间形成交联，同时带氨基的聚阳离子与氧化聚多糖带相反电性，能够发生静电吸附，使得单元膜之间的结合力强，稳定性好，涂层的降解缓慢，能实现生长因子的释放控制，其骨诱导作用时间长而可控，骨诱导效果好。