I型胶原改性的多孔钛涂层及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103785066103785066A(43)申请公布日2014.05.14(21)申请号201210431500.1(22)申请日2012.11.01(71)申请人中国科学院上海硅酸盐研究所地址200050上海市长宁区定西路1295号申请人上海交通大学医学院附属第九人民医院(72)发明人敖海勇郑学斌汤亭亭谢有桃季衍黄利平(74)专利代理机构上海瀚桥专利代理事务所(普通合伙)31261代理人曹芳玲郑优丽(51)Int.Cl.A61L27/40(2006.01)A61L27/56(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称I型胶原改性的多孔钛涂层及其制备方法(57)摘要一种I型胶原改性的多孔钛涂层及其制备方法，所述I型胶原改性的多孔钛涂层采用生物化学改性方法，以共价键接枝方式，在多孔钛涂层表面固定有I型胶原。与物理吸附的胶原改性多孔钛涂层相比，本发明提供的共价接枝的I型胶原改性多孔钛涂层所固定的胶原量增加约一倍；固定稳定性更好，在7天后仍保留有90%以上；并且具有更好的生物学性能，可应用于促进诱导骨组织生长的骨植入材料。本发明工艺简单、效率高、可重复性好，为医用生物涂层技术提供新的方法。CN103785066ACN1037856ACN103785066A权利要求书1/1页1.一种I型胶原改性的多孔钛涂层，其特征在于，采用生物化学改性方法，以共价键接枝方式，在多孔钛涂层表面固定有I型胶原。2.一种权利要求1所述的多孔钛涂层的制备方法，其特征在于，包括碱处理、硅烷化处理和共价键固定I型胶原。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碱处理包括：将多孔钛涂层浸入浓度为5～10M的NaOH溶液中在60～80℃下保温6～12h。4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷化处理采用5～10%的氨丙基三乙氧基硅烷为硅烷化剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷化处理采用甲苯为溶剂，加热回流反应6～12h。6.根据权利要求2～5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述共价键固定I型胶原包括将经硅烷化处理的多孔钛涂层浸泡在I型胶原/乙酸溶液中并采用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺为羧基活化剂。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，滴加1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺以使其在反应体系中的浓度分别为2～3.5mg/mL和0.25～0.875mg/mL。8.根据权利要求6或7所述的改性方法，其特征在于，所述共价键固定I型胶原的反应时间为4～10h。9.根据权利要求2～8中任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述硅烷化处理之前还包括去离子水陈化处理。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述去离子水陈化包括：将经碱处理的多孔钛涂层在去离子水中40～80℃下保温3～7天。2CN103785066A说明书1/4页I型胶原改性的多孔钛涂层及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种I型胶原改性的多孔钛涂层及其制备方法，具体涉及一种采用共价键接枝方式在等离子体喷涂钛涂层表面固定有I型胶原并具有良好生物学性能的I型胶原改性的多孔钛涂层及其制备方法，属于医用生物涂层技术领域。背景技术[0002]钛和钛合金等是临床上常用的骨植入材料。利用等离子体喷涂方法在其表面制备的多孔钛涂层，是改善其与骨组织结合的常用方法。多孔结构能够增加骨和植入体表面之间的机械嵌合作用，使植入体与骨组织间的结合强度明显提高。等离子体喷涂钛涂层的人工关节等硬组织植入体已获临床应用。然而，钛涂层属于生物惰性涂层，不具生物活性，对骨组织的生长并没有促进诱导作用，其临床使用效果仍有待改善。[0003]为了赋予钛涂层生物活性，改善临床使用效果，人们采用多种方法对其进行表面改性。利用等离子喷涂、表面矿化等技术在多孔钛涂层表面沉积生物活性陶瓷涂层，可以有效地改善钛涂层的生物活性。例如中国专利CN101342387A公开一种钛涂层表面快速生成磷灰石的活化方法。但生物活性陶瓷涂层在体内容易降解，影响涂层的长期稳定性。化学处理也可以改善钛涂层的生物活性，但与生物活性陶瓷涂层如羟基磷灰石涂层相比，仍存在较大差距。[0004]生物化学方法是一类新型的生物材料表面改性方法，其目的是将细胞外基质成分（如胶原）、酶或者多肽固定在生物材料上，构建仿生中间层，以引发特殊细胞和组织的响应。I型胶原是细胞外基质主要组成部分，影响着细胞粘附、迁移、增殖和分化。通过物理吸附，在钛涂层表面固定I型胶原，能够提高钛涂层的生物学性能和细胞相容性（StefanRammelt