[发明专利]银/丝蛋白/羟基磷灰石仿生涂层修饰人工韧带制备方法

说明书

技术领域

本发明属生物医学领域，涉及一种银/丝蛋白/羟基磷灰石仿生涂层修饰人工韧带制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)人工韧带作为膝关节交叉韧带损伤重建的移植物选择，虽然术后的中短期疗效及安全性较为满意，但仍因组织相容性问题，会出现滑膜炎、感染等并发症问题；且关节滑液内的炎症产物会破坏关节内结构，对腱骨愈合有负面影响，这些成为导致膝关节交叉韧带重建手术失败的重要因素。因此，提高PET材料生物相容性，减少人工韧带移植物本身材料缺陷所产生的术后移植部位炎症问题尤为重要。

既往有应用银离子进行抗菌医用敷料的制备(如专利号CN 201210049986)，也有具有银离子抗菌功能的创口贴(如专利号CN 201220591782)和银离子凡士林复合型抗菌纱布(如专利号CN 201220215869)，但这些均是对于伤口外用材料的改性，目前并没有对于内植物人工韧带应用银离子处理的相关报道。

本发明针对现有技术的不足，采用丝蛋白诱导HAp掺杂银的矿化形成有机/无机杂化体的结构和性能。这种技术模拟自然骨的生物矿化机制，将天然高分子或蛋白质作为基质或模版沉积磷灰石无机盐层，在材料表面进行复合涂层，从而改善材料的生物相容性及骨传导性、且使人工韧带具有抗菌、抗炎性能，使之在生物活性和力学性能方面满足临床医学的要求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种银/丝蛋白/羟基磷灰石仿生涂层修饰人工韧带制备方法，主要解决人工韧带在临床应用中暴露出来的其作为膝关节交叉韧带重建手术的移植物术后滑膜炎、感染、腱骨愈合问题。

本发明通过利用仿生矿化的方法，在人工韧带表面以丝蛋白作为矿化模板，形成矿化结构均匀且具有抗菌、抗炎性能的性能稳定的HAp掺合银复合涂层，实现对人工韧带的表面改性，使人工韧带具有抗菌消炎能力，减少膝关节交叉韧带重建术后滑膜炎、感染，改善其腱骨愈合。

在各种具有抗菌性能的无机金属离子当中银离子具有较高的抗菌性，银粒子的尺寸越小、分布越均匀，其抗菌活性也越强。银离子具有与菌体中酶蛋白的巯基-SH迅速结合的能力，使一些以此为必要基的酶失活而无法生存，从而达到杀灭细菌、修复组织、促进伤口的愈合作用。同时也具有治疗和预防细菌、真菌的作用。纳米技术出现，使银在纳米状态下的杀菌能力产生了质的飞跃，极少的纳米银可产生强大的杀菌作用。从目前的研究开发来看，纳米银具有安全性高、耐热性好、抗菌范围较广、持续杀菌的有效期长、能够促进伤口的愈合、细胞的生长及受损细胞的修复，无任何毒性反应等优点。HAp具有很强的活性，其中的羟基易于吸附其他金属离子替代，添加银离子可以得到掺银羟基磷灰石。银的加入可以增加羟基磷灰石的机械性能；银的加入可引起晶格畸变，提高羟基磷灰石的降解性能，由于银本身具有的抗菌、修复组织、促进伤口的愈合作用，加入银可以增加生物相容性、安全性、抗炎性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种银/丝蛋白/羟基磷灰石仿生涂层修饰人工韧带制备方法，所述方法包含如下步骤：

步骤一、PET人工韧带材料表面改性：对PET人工韧带材料用等离子体处理，取出暴露在空气，投入嫁接剂溶液，清洗并真空干燥，得到经过预处理的表面改性的PET人工韧带材料；

步骤二、将可溶性的银盐加入到丝蛋白溶液中，调节pH值为7～8，加入钙源，搅拌形成混合溶液；将步骤一预处理好的PET人工韧带材料投入所述混合溶液中并充分搅拌均匀，在太阳光或人造可见光下照射(优选20～45min)，室温干燥，再放入Na₂HPO₄溶液静置后，取出，室温干燥；

步骤三、重复步骤二，直至达到预设的矿化循环次数，即得所述银/丝蛋白/羟基磷灰石仿生涂层修饰人工韧带。

优选的，所述等离子体处理具体为：在本底真空5×10^10-2～8×10^10-2Pa、功率200～400W条件下，用H₂、N₂或Ar₂等离子体对PET人工韧带材料表面膜层处理10～30min。

优选的，所述嫁接剂选自丙烯酸单体、聚乙二醇、肝素、胰素和白蛋白中的一种或几种的混合物。

优选的，所述嫁接剂溶液的浓度是10～50mg/ml；投入嫁接剂溶液中浸泡处理时间为20～50min。

优选的，所述银盐选自硝酸银、醋酸银、氯化银中的一种或几种的混合。