[发明专利]一种医用金属移植体表面胶原改性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用作硬组织修复或替代的医用金属移植体的表面胶原改性 的方法。

背景技术

医用金属材料，如钛及其合金，钴铬钼合金和医用不锈钢等由于具有良好 的生物相容性和优良的力学性能，已被广泛的应用于临床治疗骨科，牙科等应 组织创伤或疾病。如中国专利CN1064610采用等离子喷涂工艺在齿科金属表面 直奔羟基磷灰石涂层，中国专利CN1316274采用电解沉积法制备羟基磷灰石涂 层等。但是单纯的羟基磷灰石涂层生物活性有限，这使得植入体在体内于骨骼 组织结合缓慢，治愈时间长，效果不佳。利用无机或者有机碱层可以在金属集 体附近产生一个碱性的环境，为胶原分子的自组装提供反应动力和微环境，获 得胶原改性的表面，是增强医用移植体材料生物活性，加快早期至于速度的理 想方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种医用金属移植体表面胶原改性的方法，以提高医 用金属表面的生物活性，优化其临床应用功能，缩短治愈时间。

本发明的医用金属移植体表面胶原改性的方法，包括以下步骤：

a.将胶原加入pH值为1～4的酸性水溶液中，搅拌溶解，配制浓度为 0.05g/L～5g/L的胶原溶液。在胶原溶液中依次加入CaCl₂和H₃PO₄，其中Ca²⁺离 子的浓度控制在0.2g/L～3g/L，PO₄^3-浓度控制在0.1g/L～1.5g/L，形成溶液A，并 保存于4℃下；

b.将无机碱或有机碱配制成pH值为7～14的水溶液，为溶液B；

c.采用浸渍提拉法或旋涂法将溶液B在具有生物活性涂层的医用金属移植 体表面形成液膜层，并在20℃～80℃条件下干燥5～48小时，形成碱性诱导层；

d.在A溶液中浸泡20分钟～48小时，随后在30～40℃下烘干10～20小时， 得到表面胶原改性的具有生物活性涂层的金属植入体。

本发明中，所说的酸性水溶液为盐酸或者醋酸水溶液。所说的无机碱为氢 氧化钾、氢氧化钠或氢氧化钙。所说的有机碱为六次甲基四胺、三羟甲基氨基 甲烷、二乙烯三胺、三乙醇胺、二乙醇胺或乙醇胺。

本发明中，所说的医用金属移植体为钛、钛合金、钴铬钼合金、钴铬合金 或医用不锈钢等医用金属移植体。所说的生物活性涂层为羟基磷灰石涂层、含 氟羟基磷灰石涂层、磷酸三钙涂层、磷酸八钙涂层、生物玻璃涂层或氧化钛涂 层。

该方法以医用金属移植体为基板，在其表面用浸渍提拉法或旋涂法使其表 面生成无机碱或有机碱层，然后在胶原溶液中浸泡，使胶原分子在碱性环境下 自组装成胶原纤维，并通过表面矿化与医用金属植入体表面的生物活性涂层牢 固结合，形成表面胶原纤维层，能有效提高医用金属表面的生物相容性和生物 活性。采用本发明方法获得的胶原改性医用金属植入体可以解决商业医用金属 移植体表面活性低、组织修复慢、所需治愈的时间长等缺点，并有效地改进胶 原层在金属植入体表面附着的强度。本发明制备的工艺简单，高效，易于产业 化。

具体实施方式

实例1

将胶原溶解于pH值为3.5的醋酸溶液中，得到0.3g/L的胶原溶液，然后在 胶原溶液中按Ca²⁺离子的浓度0.2g/L、PO₄^3-浓度0.1g/L加入CaCl₂和H₃PO₄，形 成溶液A；

将六次甲基四胺配成pH值为7.5的溶液，(溶液B)，采用浸渍提拉法在具 有羟基磷灰石涂层的钛金属医用植入体表面形成液膜，并在80℃下烘干5小时； 随后再放入溶液A中，浸泡36小时后置于40℃的烘箱中烘干18小时，得所述 表面胶原改性的植入体。

实例2

将胶原溶解于pH值为1.0的稀盐酸溶液中，得到4g/L的胶原溶液，然后在 胶原溶液中按Ca²⁺离子的浓度1.0g/L、PO₄^3-浓度1.0g/L加入CaCl₂和H₃PO₄，形 成溶液A；