[发明专利]医用钛合金植入物表面生长因子缓释系统的构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种医用骨诱导金属植入材料的制备方法，具体涉及一种 医用钛合金植入物表面生长因子缓释系统的构建方法。

背景技术

良好的具有骨诱导能力的生物活性表面一直是困扰金属材料植入物 的一个难题。目前金属材料表面活性改性有多种方法，但迄今为止，应用 于临床的还仅限于多孔表面和磷酸钙涂层，离理想的生物活性表面仍有很 大差距。为了使金属植入材料具有良好的生物活性表面，发明人进行了一 系列的研究。在早期的研究中，先用RGD修饰材料微孔表面，再将载药 微球复合到RGD的方法构建材料表面的生长因子缓释系统。然而一方面 钛珠烧结的工艺尚有缺陷，烧结强度达不到要求，另一方面RGD作为多 肽，与无机金属材料表面的结合强度始终难以保证。因此，寻找一种更有 效，更牢固的结合就成为新的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了能够提高微球缓 释系统的稳定性，在医用钛合金植入物表面制备稳定的缓释型生长因子生 物涂层，使内固定材料在保持优良力学特性的同时具有良好的骨诱导、骨 整合能力，以降低植入后假体松动等并发症发生的医用钛合金植入物表面 生长因子缓释系统的构建方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1）医用钛合金植入物表面微沟嵴形态的制备：

采用固态激光打标机在医用低弹β钛合金表面制备微沟嵴；

2）巯基化明胶控释微球的制备

2.1巯基化明胶的制备

取1g明胶溶于100mL去离子水中，然后再加入20mg的2-亚氨氢氯 化硫醇，在室温下反应15h，然后将反应残余的2-亚氨氢氯化硫醇用盐酸 溶液透析除去，真空干燥后于-80℃保存得巯基化明胶；

2.2巯基化明胶微球的制备

取巯基化明胶溶于50℃双蒸水中配成质量浓度为20％-30％的A液，， 50℃下超声均化，将20ml液体石蜡预热至40℃并加入0.8ml的乳化剂 span-80，然后按1：5的体积比将A液以30滴/min匀速滴入加有乳化剂 的液体石蜡中，边滴边搅拌得混悬液并将其迅速转移至0～4℃的水浴中， 然后加入异丙醇脱水继续搅拌数分钟，分别用异丙醇和乙醚清洗数次，洗 掉乳化剂和石蜡后再加入20ml质量浓度为5％的戊二醛置于4℃冰箱中固 化24h，采用乙醚对固化后的物质洗脱，洗掉残留的戊二醛，室温下真空 干燥过筛，分装，⁶⁰Co照射灭菌后密封避光低温保存得巯基化明胶微球；

2.3生长因子巯基化明胶微球的制备

取空白巯基化明胶微球，浸泡于4mol/L的rhBMP2盐酸胍饱和溶液 24h，真空冻干后得加载生长因子的巯基化明胶微球；

3)生长因子巯基化明胶控释微球与植入材料表面复合

3.1植入材料表面的涂层修饰

将经过步骤1处理后的医用低弹β钛合金植入材料先经超声清洗，然 后将其浸入多巴胺溶液中，调节至典型的海洋环境，空气暴露，多巴胺自 发沉积在钛合金表面生成一层粘附的聚合物薄膜；

3.2微球与植入材料的复合

将生长因子巯基化明胶微球配制成0.2mg/ml的溶液，然后将已经用 多巴胺涂层表面修饰的植入材料放置于生长因子巯基化明胶微球溶液中， 抽真空放置30min，取出得到医用钛合金植入物表面生长因子缓释系统。

所述的固态激光打标机为F-DPC-50A型固态激光打标机，激光功率 50W(max)，激光波长1064um，焦距175cm，扫描速度2000mm/s，扫 描频率5.5kHz。

所述的微沟嵴表面沟槽宽度为细胞级别50μm，深度为20μm。

所述的典型的海洋环境为每2mg多巴胺加入1毫升10mmol/L的tris 缓冲液，pH=8.5。