[发明专利]一种具有响应效应的多功能植入体及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种具有响应效应的多功能植入体及其制备方法与应用。本发明通过将MMA在引发剂BPO参与下合成的PMMA涂附于钛基植入体表面，然后氧等离子体处理构建自组装表面，再将其与对金黄色葡萄球菌具有相应效应的新型多肽KD‑17进行自组装，得到具有响应效应的多功能植入体。本发明具有响应效应的多功能植入体通过响应片段调节新型多肽KD‑17在植入体表面的生物学性能，使得制备的多功能植入体根据金黄色葡萄球菌感染条件选择性表达抗菌或促细胞粘附性能：在无金黄色葡萄球菌感染条件下促进细胞的粘附，粘附率提高19％；当存在金黄色葡萄球菌感染时有效杀菌，杀菌率达到99％以上。

技术领域

本发明涉及于医用技术领域，特别涉及一种具有响应效应的多功能植入体及其制备方法与应用。

背景技术

随着人口增加、老龄化问题加剧以及人民对生活水平要求的提高，生物材料研发及其应用成为当前高科技新兴领域，受到研究者的广泛关注。随着研究的开展，传统植入体在临床应用过程中存在的缺陷日益凸显，如缺乏生物活性、离子溶出、力学不匹配以及细菌感染等，其中细菌感染成为当前植入体植入失效的重要原因之一，尤其是金黄色葡萄球菌感染。前期的抗菌植入体研究中，抗菌剂的引入使植入体表面均具有一定的细胞毒性，不利于细胞在植入体表面的粘附和铺展。因此，如何设计新型的抗菌表面，使得提高植入体表面抗菌性能和降低细菌感染风险的同时选择性表达促细胞粘附增殖性能具有显著的研究意义。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种具有响应效应的多功能植入体的制备方法。

本发明的另一目的在于提供通过上述制备方法得到的具有响应效应的多功能植入体。

本发明的再一目的在于提供上述具有响应效应的多功能植入体的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种具有响应效应的多功能植入体的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)将甲基丙烯酸甲酯(MMA)清洗，静置分层，弃去洗涤液，加入无水硫酸钠，静置，过滤，加入氯化亚铜，提纯单体MMA，加入引发剂过氧化二苯甲酰(BPO)，预聚合，终聚合，得到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；

(2)将步骤(1)中所述的PMMA溶解，涂附于钛基植入体表面，氧等离子体处理，得到负电表面；

(3)将二氯三苯甲基树脂作为固相载体，溶胀，加入天冬氨酸、溶剂和二异丙基乙胺(DIEA)，反应，加入甲醇，继续反应，去除反应液，清洗，再加入甘氨酸、苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(HBTU)和DIEA，再次反应，用吡啶和乙酸酐进行封端，清洗；重复上述步骤中加入甘氨酸、HBTU和DIEA并进行反应的步骤，将甘氨酸替换为后续氨基酸依次加入，使肽链从C端到N端合成，得到新型多肽KD-17；

(4)将步骤(3)中所述的新型多肽KD-17溶解，与步骤(2)中所述的负电表面进行自组装，得到具有响应效应的多功能植入体。

步骤(1)中所述的清洗为采用氢氧化钠溶液清洗，氢氧化钠溶液的浓度为体积比10％；用量为按其与所述的MMA的体积比为1：1～1：5配比计算。

步骤(1)中所述的无水硫酸钠的用量优选为按其与所述的MMA以5～10g：100mL配比计算。

步骤(1)中所述的氯化亚铜的用量优选为按其与所述的MMA以0.05～0.2g：100mL配比计算。

步骤(1)中所述的静置的时间为20～60min；优选为30min。

步骤(1)中所述的提纯单体MMA为蒸馏提纯，条件为：真空度9000～12000Pa，水浴温度初始为40～45℃，升温至50～65℃，升温速度为0.1℃/min。

步骤(1)中所述的预聚合的温度为70～80℃；预聚合的时间为2～4h。