[发明专利]一种多孔钛合金表面生物玻璃/聚己内酯/胶原涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多孔钛合金表面生物玻璃/聚己内酯/胶原涂层及其制备方法。本发明结合静电喷涂技术，在多孔钛合金表面同时构建生物玻璃/聚己内酯/胶原涂层，工艺简单方便，喷涂效率高，生物玻璃/聚己内酯/胶原涂层与钛合金基体结合紧密，不易脱落，涂层并且能与多孔钛合金表面微弧氧化结构共存；另一方面，生物玻璃/聚己内酯/胶原涂层改善了钛合金材料的生物相容性和组织修复能力，为钛合金植入体提供更稳定的化学键合和更高的生物活性，更有利于新生骨组织的长入。

技术领域

本发明涉及生物医用涂层技术领域，具体涉及一种多孔钛合金表面生物玻璃/聚己内酯/胶原涂层及其制备方法。

背景技术

钛合金缺乏良好的骨诱导性，其表面惰性氧化层在降低宿主排斥反应的同时限制了其与周围骨组织的整合。钛合金材料植入体内，常见的生物反应主要发生在植入体的表面，因而钛合金的表面生物功能化受到广泛研究者的关注。

钛合金的表面生物功能化不仅能够保持钛合金的力学性能，还能显著改善植入体的骨整合性能，提高植入手术的成功率。钛合金表面复合胶原蛋白技术是近期生物活化表面修饰领域又一热点技术。胶原蛋白是动物体内含量最多、分布最广的蛋白质，广泛存在于结缔组织、皮肤、骨骼、内脏及肌腱、韧带、巩膜等部位，是细胞外基质的主要组成成分，其中Ⅰ型胶原应用最为广泛。胶原具有低免疫源性、降解可控性、降解产物无毒无害，包含有促进细胞粘附和生长的RGD(由精氨酸、甘氨酸和天冬氨酸组成)结构域，可诱导细胞迁移，刺激细胞增殖，是较早通过FDA及SFDA批准的生物材料之一。活性胶原可与纤维蛋白，糖胺多糖、壳聚糖、海藻酸盐等构建成复合支架，或负载生长因子如bFGF、BMP，或负载基因、干细胞等，用于促进骨、肌肉、人工血管、神经、角膜等组织的修复，在创伤敷料、人工皮肤以及药物释放等领域具有非常广阔的应用前景。

生物活性玻璃是一类性能优良的生物材料，具有良好的生物活性和生物相容性，作为骨修复植入体可以在材料界面和人体骨组织之间形成化学键合，诱导骨的修复与再生。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种多孔钛合金表面生物玻璃/聚己内酯/胶原涂层及其制备方法，增强生物玻璃/胶原涂层与钛合金基体的结合，改善钛合金材料的生物相容性和组织修复能力。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种多孔钛合金表面生物玻璃/聚己内酯/胶原涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)将生物玻璃与六氟异丙醇混合，超声1～3h；

(2)将胶原和聚己内酯加入步骤(1)中超声后的六氟异丙醇中，搅拌4～8h，得到生物玻璃/聚己内酯/胶原混合溶液；

(3)将多孔钛合金经丙酮、乙醇、纯水依次超声清洗各3次；

(4)将步骤(2)得到的生物玻璃/聚己内酯/胶原混合溶液经静电喷涂在钛合金表面上，真空干燥后，得到所述多孔钛合金表面生物玻璃/聚己内酯/胶原涂层。

上述技术方案中结合静电喷涂技术，在多孔钛合金表面同时构建生物玻璃/聚己内酯/胶原，工艺简单方便，生物玻璃/聚己内酯/胶原与钛合金基体结合紧密，不易脱落，涂层并且能与钛合金表面多孔结构共存，涂层不会完全覆盖钛合金表面结构；另一方面，生物玻璃/聚己内酯/胶原改善了钛合金材料的生物相容性和组织修复能力，为钛合金植入体提供更稳定的化学键合和更高的生物活性，更有利于新生骨组织的长入。

作为本发明所述的多孔钛合金表面生物玻璃/聚己内酯/胶原涂层的制备方法的优选实施方式，所述生物玻璃为CaO-P₂O₅-SiO₂生物玻璃，所述生物玻璃的化学成分SiO₂：P₂O₅：CaO摩尔比为55～65:2～5:30～40。