[发明专利]一种聚磷酸钙表面聚多巴胺改性复合生物陶瓷及其制备方法

说明书

本发明涉及一种聚磷酸钙表面聚多巴胺改性复合生物陶瓷及其制备方法，属于生物陶瓷制备领域。所述生物陶瓷由聚多巴胺膜层和多孔聚磷酸钙基底组成，其中，聚多巴胺均匀地包覆在多孔聚磷酸钙基底的表面。本发明使用的PDA能够有效促进PDA‑CPP的矿化，并在以PDA‑CPP的表面形成纳米尺度的CaP层，CaP层不仅与自然骨相似的化学结构，从而大幅提高了CPP陶瓷的生物活性，加强了CPP与宿主骨的结合力，促进了新骨的生长，使得本发明制备的PDA‑CPP成为一种优异的生物陶瓷材料。

技术领域

本发明涉及生物陶瓷材料的制备领域，尤其涉及一种聚磷酸钙表面聚多巴胺改性复合生物陶瓷及其制备方法。

背景技术

近年来，骨缺损作为临床骨科最常见的病症之一，可由于感染、外伤、肿瘤和先天疾病等造成，大部分不能自愈而需进行骨移植，治疗不当则病废率高。因此，人们试图去寻找一种修复和替代骨材料。

自体骨至今仍是最常用的骨材料。但自体骨移植常需要附加手术切口，会引起诸如疼痛、出血、感染、局部麻木等缺点。并且自体骨的供给量很有限，不能满足病患的用骨需求。异体骨或异种骨移植虽来源丰富但比自体骨成骨潜力差，并可能传播疾病或发生排斥反应。因而也不能成为良好的骨替代修复材料。同时，金属和有机聚合物基支架材料即使具有优异的力学性能，然而因其缺乏良好的生物活性而在临床应用领域受限。例如，镁基植入体在生物体内过快的降解速率成为限制其骨重建应用的主要原因。因此，它们不能作为修复骨缺损的理想替代材料。

聚磷酸钙(CPP)作为生物陶瓷之一，因其具有与自然骨相似的化学结构、良好的生物相容性、可降解性和较高的力学强度等优良特性，近年来成为新的研究热点。但是CPP降解速率低，这阻碍了它在宿主体内的矿化过程，继而会影响其与自然骨的结合以及新骨的生长。因此，如何加快聚磷酸钙的降解速率并提高其表面生物活性成为人们研究的重点。

为了使聚磷酸钙陶瓷材料具备更好的生物活性，人们通过在CaP材料表面包覆壳聚糖这种具有良好生物活性和生物相容性的薄膜，以提高磷酸钙材料在骨修复领域的应用潜力。除此之外，作为硬组织中最为丰富的结构蛋白和成骨细胞间反应的最重要媒介，胶原蛋白被广泛应用与磷酸钙支架材料表面包覆。

但这类方法得到的生物陶瓷材料在生物相容性、力学性能、以及降解速率方面仍然存在诸多问题，因此，有必要研究一种新的聚磷酸钙陶瓷材料。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种聚磷酸钙表面聚多巴胺改性复合生物陶瓷及其制备方法。本发明采用浸渍法在多孔聚磷酸钙陶瓷表面沉积包覆聚多巴胺(PDA)涂层来制备PDA-CPP，从而大幅提高了CPP陶瓷的生物活性，加强了CPP与宿主骨的结合力，促进了新骨的生长。

本发明的目的之一是提供一种聚多巴胺改性聚磷酸钙复合生物陶瓷。

本发明的目的之二是提供一种聚多巴胺改性聚磷酸钙复合生物陶瓷的制备方法。

本发明的目的之三是提供聚磷酸钙表面聚多巴胺改性复合生物陶瓷及其制备方法的应用。

为实现上述发明目的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开了一种聚磷酸钙表面聚多巴胺改性复合生物陶瓷，所述生物陶瓷由聚多巴胺膜层和多孔聚磷酸钙基底组成，其中，聚多巴胺均匀地包覆在多孔聚磷酸钙基底的表面。

所述聚多巴胺改性聚磷酸钙复合生物陶瓷中多孔聚磷酸钙的孔隙率为40％～70％；优选的，孔隙率为50％～65％；进一步优选的，所述孔隙率为62％。

其次，本发明公开了一种聚磷酸钙表面聚多巴胺改性复合生物陶瓷的制备方法，具体的，所述制备方法包括如下步骤：