[发明专利]用氧化钛纳米管负载骨形态发生蛋白的人工关节

权利要求书

1.一种用氧化钛纳米管负载骨形态发生蛋白的人工关节，其特征在于：所 述的用氧化钛纳米管负载骨形态发生蛋白的人工关节选用纯钛或钛合金加工，然 后采用两步阳极氧化技术在纯钛或钛合金人工关节表面获得具有管状结构的二 氧化钛纳米管阵列层，再将二氧化钛纳米管阵列层进行紫外光照射，最后采用离 心负载技术在经紫外光照射的二氧化钛纳米管阵列层内负载骨形态发生蛋白，所 述及的用氧化钛纳米管负载骨形态发生蛋白的人工关节的制备方法按如下步骤 进行：

1)首先选用纯钛或钛合金加工好人工关节；

2)人工关节表面预处理：表面磨光后，依次用丙酮、去离子水和无水乙醇 超声洗涤10-120分钟，随后用HF、HNO₃及水的混合溶液，HF、HNO₃和水的 体积比为1∶4∶5，化学抛光20-120秒，再经去离子水彻底冲洗后，吹干待用；

3)两步阳极氧化制备二氧化钛纳米管：将表面预处理过的人工关节作为阳 极，石墨或铂为阴极，在含水有机电解质溶液中进行第一次阳极氧化，具体阳极 氧化参数为：电压20-240V，反应时间12-200小时，两极距离3-10cm，温度保 持为室温，第一次阳极氧化后，取出，在体积百分比为5-30vol％的盐酸溶液中 超声清洗0.5-3小时，取出吹干后，将人工关节在前述第一次阳极氧化参数条件 下再进行第二次阳极氧化，然后取出，用无水乙醇超声清洗10-30分钟，再在体 积百分比为5-30vol％的盐酸溶液中浸泡0.5-3小时后取出，用无水乙醇和去离子 水交替清洗6-10遍后，再在60-100℃下干燥样品，在人工关节表面获得二氧化 钛纳米管阵列层，

所述含水有机电解质溶液采用乙二醇为溶剂，其它有效成分为：水的体积百 分比2vol％、磷酸的体积百分比4vol％和氟化铵的质量百分比0.3wt％；

4)将上述表面覆盖二氧化钛纳米管阵列层的人工关节在去离子水中或在大 气中用紫外光照射，改善亲水与细胞相容性，使用的紫外灯为高压汞灯，照射时 间不少于10小时；

5)最后采用离心负载技术在经紫外光照射过的二氧化钛纳米管阵列层内负 载骨形态发生蛋白，将表面覆盖有经紫外光照射的二氧化钛纳米管阵列层的人工 关节置于离心容器底部，再倒入骨形态发生蛋白和磷酸缓冲盐溶液组成的混合溶 液，液面淹过人工关节至离心容器的一半或三分之二的高度，骨形态发生蛋白浓 度为0.1-50mg·L^-1，室温下1500-80000Rpm离心浸泡0.5-10小时，取出，即可 得本发明生物活性人工关节。