[发明专利]可降解椎间融合器表面生物活性涂层的制备方法及其产品

摘要

本发明涉及一种可降解椎间融合器表面生物活性涂层的制备方法及其产品，通过化学键共价接枝丝素蛋白和羟基磷灰石有机无机复合涂层材料用于可降解椎间融合器表面，包括羟基磷灰石的表面改性、椎间融合器的制备、丝素蛋白/羟基磷灰石复合涂层的制备和椎间融合器表面生物活性涂层的制备。该丝素蛋白/羟基磷灰石生物活性涂层具有生物相容性好、涂层与基体键合力强、涂层稳定等特点。本发明采用原位合成的方法于丝素蛋白溶液中合成羟基磷灰石，得到的羟基磷灰石颗粒尺寸小，分布均匀，涂层的力学性能和稳定性得到提高。

主权项

1.一种可降解椎间融合器表面生物活性涂层的制备方法，其特征在于，通过化学键共价接枝丝素蛋白和羟基磷灰石有机无机复合涂层材料用于可降解椎间融合器表面，包括如下步骤：/n（1）羟基磷灰石的表面改性/n将5 g羟基磷灰石超声分散于50 mL乙醇溶剂中，加入1 g γ-氨丙基三乙氧基硅烷，调节pH为9~10，80℃反应10 h，离心分离，去离子水清洗3遍，产物于120℃下真空干燥24 h，将上述干燥粉末分散于100 mL的DMF中，分散均匀后加入1-10 g丙交酯和0.001-0.01 g辛酸亚锡催化剂，130℃氮气保护下搅拌回流反应12-48 h，沉淀用过量二氯甲烷溶液洗涤5遍，于45℃下真空干燥48 h，产物记为PLLA-g-HA；/n（2）椎间融合器的制备/n将可降解椎间融合器的聚酯材料和PLLA-g-HA纳米颗粒按比例使用转矩流变仪进行熔融混合，其中，无机材料PLLA-g-HA纳米颗粒占比为5-15 wt%，先将聚酯材料高分子母粒与无机HA（生物陶瓷）纳米颗粒粉末进行预混合，转矩流变仪的共混仓加热至130-150℃，之后缓慢加入混合材料，转速设定为70 rpm，材料全部加入后，充分混合20 min，产物趁热切割成小颗粒，得到白色聚酯/羟基磷灰石复合材料；可降解椎间融合器的生物3D打印，利用高温将材料熔融成可流动的液态，通过打印头挤出后遇冷固化，最后在立体空间内逐层排列形成三维立体实物，将椎间融合器建模导入3D打印机软件，设置打印参数，包括设置层高、打印间距、出丝速率，根据样品熔融后的流动性设置打印速率在2 mm-10 mm/s；/n（3）丝素蛋白/羟基磷灰石复合涂层的制备/n将1g的丝素蛋白加入到去离子水中，而后50-60℃加热搅拌至形成1-10 wt%的丝素蛋白溶液，等丝素蛋白全部溶解后，将25 mL的0.2 M的钙盐溶液加入丝素蛋白溶液中，再用滴液漏斗缓慢滴加0.12 M的磷酸盐溶液，滴加完毕后继续在50-60℃反应下搅拌1-5 h，陈化1-12 h，得到丝素蛋白/羟基磷灰石（SF/HA）混合溶液；/n（4）椎间融合器表面生物活性涂层的制备/n将3D打印的椎间融合器浸泡在60 mL乙醇与去离子水的混合溶液中超声清洗2 h，然后用大量去离子水冲洗，将清洗过的椎间融合器浸泡在异丙醇/1,6-己二胺（60 mL/7.2 g）中，35-45℃下反应2-15 min，流动去离子水清洗12 h，真空干燥24 h，得到表面氨基化的椎间融合器，然后将其浸泡在60 mL，0.5-3 wt%浓度的交联剂溶液中，室温下反应3 h，流动去离子水清洗12 h，真空干燥24 h，配置5 mg/mL的丝素蛋白/羟基磷灰石混合溶液，将处理过的椎间融合器浸泡在4℃丝素蛋白/羟基磷灰石混合溶液中24 h，在去离子水中浸泡12 h，真空干燥48 h，得到丝素蛋白/羟基磷灰石涂层的椎间融合器。/n