[发明专利]一种在体内环境中具有磨损自修复功能的高分子生物材料制备方法

说明书

一种在体内环境中具有磨损自修复功能的高分子生物材料制备方法，涉及生物医学工程及生物医用材料领域。步骤如下：将抛光好的UHMWPE浸入15mg/ml的二苯甲酮的丙酮溶液中30min，然后在室温下黑暗环境中干燥以除去丙酮；随后，将涂有二苯甲酮的UHMWPE浸入已配好的含有一定比例的MAA和MPC共混水溶液中，使用紫外线照射90分钟，进行UHMWPE表面的光诱导接枝聚合；聚合后，取出UHMWPE‑g‑MPC/MAA，用纯水和乙醇清洗，并在室温下干燥。将干燥好的UHMWPE‑g‑MPC/MAA，浸入到一定浓度的醋酸铜水溶液中，反应3～5个小时后，取出样品用水清洗，并在室温下干燥。本发明能显著提高人工关节的使用寿命，通过其金属离子的释放，催化体内蛋白分解形成碳薄膜(石墨层)实现对掺杂金属的高分子生物材料的修复。

技术领域

本发明属于生物医学工程及生物医用材料领域，具体指在体内环境中具有磨损自修复功能的高分子生物材料制备方法。

背景技术

全髋关节置换术(THA)是治疗严重关节炎患者最有效的方法之一，随着世界上老年人口的增加，由于外伤或者疾病导致关节功能不好的患者增加，人工关节需求量也在不断增加【1.Kurtz,S.,Ong,K.,Lau,E.,Mowat,F.Halpern,M.Projections of primary andrevision hip and knee arthroplasty in the United States from 2005 to2030.J.Bone Joint Surg.Am.89,780-785(2007).】。这就意味着人工关节的性能变得日益重要。人工关节系统中最广泛使用的轴承对是超高分子量聚乙烯(UHMWPE)髋臼假体和金属(通常是钴铬钼合金)股骨组件结合。然而，人工髋关节中由UHMWPE磨损颗粒引起的骨质溶解已经成为一个严重的问题，最主要的危害是磨损颗粒会引发炎症反应及骨质溶解继而导致假体失效，减少UHMWPE磨损颗粒的产生是防止骨质溶解的方法之一。【2.Kyomoto M,MoroT,Konno T,et al.Enhanced wear resistance of modified cross-linkedpolyethylene by grafting with poly(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine)[J].Journal of Biomedical Materials Research Part A,2010,82A(1):10-17.】。UHMWPE具有超强的耐磨性、高抗冲强度、化学性质稳定、抗老化性能强以及良好的生物相容性。为了减少磨屑的产生，研究者采用各种本体改性和表面改性方法来减少磨损颗粒的产生，提高人工关节耐磨性。