[发明专利]一种抗生物污染的涂层及其制备方法、植入式医疗器械

说明书

本发明涉及一种抗生物污染的涂层及其制备方法、植入式医疗器械。一种抗生物污染的涂层，包括底层和表层，所述底层为聚多巴胺，所述表层为自组装的离子互补型多肽。其制备过程为：在预定的基材表面原位聚合形成聚多巴胺层；在所述聚多巴胺层的表面上涂覆或浸渍所述离子互补性多肽，之后经过诱导自组装，形成自组装的离子互补型多肽层。本发明能够解决现有涂层稳定性低、不可降解、附着力小等问题。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种抗生物污染的涂层及其制备方法、植入式医疗器械。

背景技术

生物污染指的是蛋白质、细胞等生物活性物质粘附在材料表面，从而影响材料性能的情况。生物污染常出现于植入式医疗器械的表面，进而导致血栓、炎症等情况的发生，轻则影响治疗效果，重则影响患者的生命。对植入式医疗器械的表面进行处理，降低其表面生物污染，是相关医疗器械在制造过程中的必需流程。

在国内外的研究中，聚乙二醇(PEG)及其衍生物、两性离子聚合物等材料对基材表面进行处理后，都能有效降低生物污染情况。聚乙二醇及其衍生物的生物抗污原理是其空间排斥效应，当蛋白质或者细胞靠近长链PEG表面时，PEG就会被压缩。而这种压缩的构象是不稳定的，PEG链会进而伸展从而排斥蛋白质或者细胞。两性离子聚合物的抗污原理是其分子链中含有的大量正负电荷基团赋予它的超亲水性，具有超亲水性的分子链能够在分子链周围聚集大量水分子从而形成水化层，该水化层能够阻止蛋白质或者细胞吸附在材料表面。

聚乙二醇抗污涂层的涂覆方法简单，成本低廉，生物相容性优异，是目前应用最为广泛的一类抗生物污染材料。但是PEG在实际应用中会出现一系列的问题：1、PEG容易被血液中的有氧环境影响，从基材上脱落；2、PEG在体温下的长期稳定性较差。现有的两性离子聚合物(如羧基甜菜碱型聚合物、磷酰胆碱型聚合物等)的稳定性比PEG高，然而其合成成本高，且与基材之间的固定或附着难度大，大部分不可降解。因此，需要研究一种能兼顾多方面性能的涂层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗生物污染的涂层，能够解决现有涂层稳定性低、不可降解、附着力小等问题。

为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

一种抗生物污染的涂层，包括底层和表层，所述底层为聚多巴胺，所述表层为自组装的离子互补型多肽。

该涂层以聚多巴胺为底层能将表面的自组装的离子互补型多肽稳定粘结在基材表面，并且表层的自组装的离子互补型多肽具有超强的亲水性，能阻止细胞、蛋白质等生物活性物质的吸附。另外，由于本发明选用聚多巴胺和离子互补型多肽这一特定的组合，还可以达到以下技术效果。

1、涂层应用各种类型的基材(尤其是植入式医疗器械)时，涂层不容易脱落：

一方面，聚多巴胺吸附力很强，可以稳定吸附在基材表面；另一方面，离子互补型多肽为相邻结构单元上分别含有酸性氨基酸和碱性氨基酸，该系列多肽中还含有极性不带电荷氨基酸与非极性不带电荷氨基酸交替组合结构，这些特点使其能够通过静电相互作用力和亲疏水相互作用力形成β折叠自组装结构，从而能够更好的吸附在聚多巴胺层表面；综上，以聚多巴胺为中间层，利用聚多巴胺的粘性和层间的吸附性，涂层可以稳定的附着于器械表面，解决PEG易脱落以及两性离子聚合物附着难度大的问题。

2、自组装的离子互补型多肽在体液环境中稳定，不易变质等问题，使用寿命长：

自组装的离子互补型多肽中的肽键只有强酸、强碱、消化酶存在时才会断裂，自组装后的离子互补型多肽具有β折叠的二级构象，不会发生由于体温所引起的结构破坏，即在体内稳定性高。

3、离子互补型多肽为可降解的生物相容性的材料，其自组装的方法简单，不需要复杂的聚合过程。

与现有的抗生物污染涂层相比，本发明具有稳定性高、更安全环保、合成简单等优点。