[发明专利]一种具有防腐和生物活性涂层的镁基材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种具有防腐和生物活性涂层的镁基材料及其制备方法和应用。该镁基材料包括镁基基底、位于镁基基底表面的微弧氧化涂层和喷涂在微弧氧化涂层表面的PTMC涂层，微弧氧化涂层微孔中装载有RvE1纳米颗粒。本发明镁基基底材料的涂层赋予了涂层智能响应性及生物诱导作用，并改善了镁基基底的腐蚀性能，是一种多功能复合涂层，可以推进镁基等植入材料在生物医疗中更广泛应用。本发明制得的具有防腐和生物活性涂层的镁基材料的阻抗(3867‑5642Ω/cm²)相较于镁基材料的阻抗(407.66Ω/cm²)提高了近9.5‑13.8倍。

技术领域

本发明涉及生物医用材料制备技术领域，具体涉及一种具有防腐和生物活性涂层的镁基材料及其制备方法和应用。

背景技术

在过去的数十年里，镁基材料作为新一代可降解材料而受到相当大的关注，它具有体内降解的特性、无毒性、出色的机械性能和良好的加工性能并且原材料丰富易获取。然而，镁基材料临床应用的主要障碍是过快的腐蚀速率，快速降解会导致一些负面影响，包括形成氢气泡、高pH值导致的溶血反应和愈合所需时间内支架机械强度的过早损失，导致血管的再狭窄和骨愈合的延迟；同时，镁基材料应用于生物体还会快速诱导组织再生。因此，对镁基材料的设计提出了新的要求。

镁基材料表面改性的涂层技术是控制腐蚀速度的一种比较常见而有效的方法，常用的转化涂层技术包括化学转化涂层、离子注入转化涂层、仿生和生物矿化涂层、碱热处理转化涂层、微弧氧化涂层(MAO)和水热涂层。其中，微弧氧化(Micro-arc Oxidation，MAO)是一种铝、镁、钛及其合金表面在电解液中依赖外加电场使其表面原位反应生成自身金属氧化物的新技术，通过微弧氧化(MAO)技术所制备的Ca-P涂层可以有效地控制镁基材料的腐蚀速率，但是，常规方法制备的厚度为40μm的Ca-P陶瓷涂层比较脆，限制了镁基底的形变能力，不利于作为植入支架应用于生物体；高分子涂层比如PCL、PLA和PGA，是体内降解型高分子材料，在降解早期产生大量的微孔和裂纹，使镁基基底直接暴露于腐蚀介质中，且其降解过程是通过水解酯键来完成的，会释放羧酸到局部环境中，实际上加速了镁基基底的腐蚀。因此，迫切需要一种新的镁基涂层。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种具有防腐和生物活性涂层的镁基材料及其制备方法和应用，以解决现有技术制备的镁基涂层抗腐蚀效果差的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种具有防腐和生物活性涂层的镁基材料，该镁基材料包括镁基基底、位于镁基基底表面的微弧氧化涂层和喷涂在微弧氧化涂层表面的PTMC涂层，所述微弧氧化涂层微孔中装载有RvE1-PLGA/EU S100纳米颗粒。

本发明的有益效果为：微弧氧化涂层(MAO涂层)和PTMC涂层共同作用，显著提高了镁基基底的防腐性能，微弧氧化涂层能够有效的降低镁基基底的腐蚀速率，同时，聚三亚甲基碳酸脂(PTMC)是一种表面溶蚀型的可降解高分子材料，不同于传统的体内降解的高分子材料，它从外部到内部均匀地发生表面侵蚀，可以有效地在体内和体外保护镁基基底，且PTMC涂层的降解产物为中性，能够提供一个温和的微环境，PTMC涂层质量稳定，黏着力良好，具有良好的生物相容性，PTMC涂层和微弧氧化涂层共同作用，提高了镁基基底的耐腐蚀性。