[发明专利]一种仿骨小梁结构钛合金支架的生物活性改善方法和应用

说明书

本发明适用于生物医用材料领域，提供了一种仿骨小梁结构钛合金支架的生物活性改善方法和应用，该仿骨小梁结构钛合金支架的生物活性改善方法包括以下步骤：取一增材制造的仿骨小梁结构钛合金支架，并对增材制造的仿骨小梁结构钛合金支架进行聚多巴胺包被处理，得到带聚多巴胺涂层的仿骨小梁结构钛合金支架；通过溶液包被后冻干的方法，将地黄提取物梓醇负载到带聚多巴胺涂层的仿骨小梁结构钛合金支架上，得到改善后的仿骨小梁结构钛合金支架。本发明通过将聚多巴胺作为中间介质，将地黄提取物梓醇负载到聚多巴胺处理后的增材制造的仿骨小梁结构钛合金支架的表面上，可以增强其生物活性和成骨整合能力。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，尤其涉及一种仿骨小梁结构钛合金支架的生物活性改善方法和应用。

背景技术

Ti6Al4V作为一种生物相容性高、植入后无毒副作用的合金，已被广泛应用于临床。然而，使用这种材料制成的骨科植入物因其远远大于天然骨的压缩模量可能会导致应力屏蔽现象的发生。致密Ti6Al4V的压缩模量在110GPa左右，而皮质骨的压缩模量在3-30GPa之间，松质骨的压缩模量在0.02-2GPa之间。

这种巨大的差异会导致骨科植入物周围骨的骨质疏松，从而发生骨吸收，最终导致内植物失效。因此，改善Ti6Al4V植入物的压缩模量和应力强度具有重要意义。其中一个方法是将植入物优化为具有可调节孔隙度和孔径的多孔结构。优化后的多孔结构植入物不仅减少了应力屏蔽，而且允许新生骨生长到孔隙结构中，从而实现植入物与骨之间的紧密结合，即骨整合。然而Ti6Al4V作为金属骨科植入物的首选材料，其光滑的表面仍对细胞的粘附与生长有着负面影响，从而降低其骨整合的能力。为此我们提出一种仿骨小梁结构钛合金支架的生物活性改善方法和应用。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种仿骨小梁结构钛合金支架的生物活性改善方法和应用，旨在解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种仿骨小梁结构钛合金支架的生物活性改善方法，包括以下步骤：

取一增材制造的仿骨小梁结构钛合金支架，对增材制造的仿骨小梁结构钛合金支架进行聚多巴胺包被处理，得到带聚多巴胺涂层的仿骨小梁结构钛合金支架；

以聚多巴胺作为载药平台，通过溶液包被后冻干的方法，将地黄提取物梓醇负载到带聚多巴胺涂层的仿骨小梁结构钛合金支架上，得到改善后的仿骨小梁结构钛合金支架。

进一步的，所述对增材制造的仿骨小梁结构钛合金支架进行聚多巴胺包被处理，得到带聚多巴胺涂层的仿骨小梁结构钛合金支架的步骤，具体包括：

将增材制造的仿骨小梁结构钛合金支架依次放入75%乙醇溶液、蒸馏水进行超声清洗，每次5-10min，共进行3次，再进行60℃真空干燥10-12h，得到预处理后的仿骨小梁结构钛合金支架；

将预处理后的仿骨小梁结构钛合金支架浸泡至盐酸多巴胺溶液中，并在避光条件下磁力搅拌室温过夜，之后在蒸馏水中超声清洗3次，每次3-5min，以去除未连接的聚多巴胺，然后放入60℃氮气烘箱中烘干12-14h，得到带聚多巴胺涂层的仿骨小梁结构钛合金支架。

进一步的，所述盐酸多巴胺溶液的浓度为1-3mg/mL，溶液为弱碱性，pH=8.5，其配置方法包括以下步骤：

向5-15mM的Tris溶液中加入盐酸多巴胺粉末进行混合，得到所述盐酸多巴胺溶液。

进一步的，所述通过溶液包被后冻干的方法，将地黄提取物梓醇负载到带聚多巴胺涂层的仿骨小梁结构钛合金支架上，得到改善后的仿骨小梁结构钛合金支架的步骤，具体包括：