[发明专利]医用金属表面固定多种细胞生长因子抗菌涂层的制备方法

摘要

本发明公开了一种医用金属表面缓释多种细胞生长因子的抗菌涂层的制备方法。该方法采用共价结合的方式在氧化石墨烯上接枝带氨基的抗生素，以接枝有抗生素的氧化石墨烯为载体，通过层层自组装的方法将分别包裹多种细胞生长因子的纳米颗粒固定在氧化石墨烯层之间，从而在医用金属表面得到同时载有多种细胞生长因子及抗生素的涂层。该法制备的涂层能够独立控制各种细胞生长因子的缓慢有序释放，细胞生长因子的固定量大，骨诱导作用强；并且能在细胞生长因子缓慢释放的整个过程中，均有抗生素的释放，具有长期抗菌效果；且细胞生长因子与抗生素之间不会发生相互作用，各自效能能够得到充分发挥。

主权项

一种医用金属表面固定多种细胞生长因子抗菌涂层的制备方法，其具体步骤如下：A、多种细胞生长因子分别包裹到聚多糖纳米颗粒中：A1、将两种以上对骨生长有促进作用的细胞生长因子分别溶解于浓度为0.5‑2mg/ml的聚阴离子溶液中，得到含不同细胞生长因子的多组聚阴离子溶液，每组聚阴离子溶液中细胞生长因子的浓度范围均为0.5‑10μg/ml；A2、将A1步的多组聚阴离子溶液分别与浓度为0.5‑2mg/ml的聚阳离子溶液按1∶2‑10的体积比混合，并搅拌、离心、冷冻干燥，制备出带正电荷的多组聚多糖纳米颗粒；B、氧化石墨烯羧基化：在溶液中将氧化石墨烯进行羧基化反应，使氧化石墨烯表面的含氧基团羧基化，冷冻干燥后得到羧基化的氧化石墨烯粉末；C、羧基化的氧化石墨烯接枝抗生素：C1、将B步制备的羧基化氧化石墨烯粉末溶于0.1M的2‑吗啉乙磺酸溶液中，得到羧基化氧化石墨烯浓度为1mg/ml的混合液；C2、另将含氨基的抗生素溶于磷酸盐缓冲溶液，得到抗生素浓度为1mg/ml的混合液；C3、将C1步的混合液和C2步的混合液进行EDC/NHS催化反应，使羧基化氧化石墨烯上的羧基与抗生素的氨基形成酰胺键；再将反应后的溶液透析并冻干，再溶于pH6.0的缓冲液中，得到浓度为0.5‑2mg/ml的接枝抗生素的氧化石墨烯溶液；D、将接枝有多巴胺涂层的医用金属浸泡于C步的接枝抗生素的氧化石墨烯溶液中0.5‑24小时，使带正电荷的多巴胺涂层与带负电荷的氧化石墨烯通过静电吸附作用结合，得到组装有接枝抗生素且表面带负电荷的氧化石墨烯层的医用金属；E、将A步得到的任意一组带正电荷的聚多糖纳米颗粒溶于磷酸盐缓冲溶液中得到纳米颗粒浓度为0.5‑2mg/ml的溶液，再将D步得到的医用金属在该溶液中浸泡0.5‑24小时，通过带正电荷纳米颗粒与带负电荷的氧化石墨烯之间的静电相互作用，得到外表层固定有细胞生长因子的医用金属；F、将外表层固定有细胞生长因子的医用金属浸泡于C步得到的接枝抗生素的氧化石墨烯的溶液中0.5‑24小时，得到外表层组装有接枝抗生素的带负电荷的氧化石墨烯层的医用金属；G、将A步得到的任意一组带正电荷的聚多糖纳米颗粒溶于水中得到0.5‑2mg/ml的溶液，再将F步得到的医用金属在该溶液中浸泡0.5‑24小时，得到外表层固定有细胞生长因子的医用金属；H、重复以上F‑G步的操作5‑50次；且A步制备的每组带正电荷的纳米颗粒均至少在一次重复操作中的G步得到了使用。