[发明专利]一种以多巴胺为桥连的生物医用材料表面固定功能分子的方法

说明书

技术领域

本发明涉及组织工程用基材的生物活性化改性，尤其涉及一种以多巴胺为桥连的生物医用材料表面固定功能分子的方法。

背景技术

组织工程是一个涉及到医学、化学、生物学、材料学等多学科、多领域的交叉研究课题。在组织工程的研究中，将功能分子有效的固定到生物医用材料表面，构建生物活化支架材料是其中的重要环节，其直接影响到目的细胞和目的蛋白酶的活性和功能表达。功能分子是指具有某些特定功能的高分子材料。它们之所以具有特定的功能，是由于在其分子链中结合了特定的功能基团，或分子与具有特定功能的其他材料进行了复合，或者二者兼而有之。功能分子通过特异的、高亲和性的与细胞膜上的受体结合，最终刺激细胞增殖并产生其它生物学效应的多肽类物质。功能分子可传递、转换或贮存物质、能量和信息，从而影响周围组织细胞的生长、增殖及分化。功能分子对靶细胞的作用表现为多功能性。以肝素和透明质酸为例。肝素是一种较常用的抗凝血剂，能增强抗凝血酶与凝血酶的亲和力，加速凝血酶的失活，抑制血小板的粘附聚集，增加血管壁的通透性，并可调控血管新生，因此是需要迅速达到抗凝作用的首选药物。透明质酸能使细胞保持彼此分离，能使水分进入细胞间隙，并与蛋白质结合而形成蛋白凝胶，将细胞粘在一起，发挥正常的细胞代谢作用，起到保持细胞水分，保护细胞不受病原菌的侵害，加快恢复皮肤组织，提高创口愈合再生能力，减少疤痕，增强免疫力等作用。通过将这类功能分子组装到基材表面，可以赋予基材不同的功能特点，最终将基材功能化。

功能分子与生物医用材料的复合是实现生物医用材料生物活性化的重要手段，复合有功能分子的生物医用材料可具有不同的功能特点。传统的复合技术主要有物理吸附法和化学固定法。而简单的物理吸附不能达到稳定固定功能分子的目的，而化学方法固定则有可能使功能分子丧失其生物活性。

发明内容

本发明的目的是提供一种简便易行的以多巴胺为桥连的生物医用材料表面固定功能分子的方法。

本发明的以多巴胺为桥连的生物医用材料表面固定功能分子的方法，包括以下步骤：

（1）将去除氧化层及表面污渍的生物医用材料浸泡于含0.1—3mg/ml多巴胺的缓冲液中，该缓冲液为10mM的Tris-HCl缓冲液，其pH值为8.5，浸泡反应1—36小时，反应温度4—60^oC，然后移至蒸馏水中漂洗0.1—100分钟，再用氮气吹干；

（2）将吹干后的固定有多巴胺的生物医用材料浸泡于浓度为0.1—3mg/ml功能分子的缓冲液中，该缓冲液为PBS缓冲液，其pH值为7.4，反应1—36小时，浸泡反应温度为4—37 ^oC，然后移至蒸馏水中漂洗0.1—100分钟，最后用氮气吹干，即可获得固定了功能分子的生物医用材料。

本发明中，所说的生物医用材料是镍钛合金，钴铬合金，聚乙交酯，聚丙交酯，丙交酯与乙交酯的共聚物或聚已内酯。所说的功能分子可以是肝素、透明质酸、硫酸软骨素、壳聚糖、氨基酸或硫醇。所说的蒸馏水可以是双蒸水，三蒸水或Milli-Q水。

本发明中，多巴胺在缓冲液中的优选浓度为1—2mg/ml。本发明步骤（1）中，生物医用材料在多巴胺溶液中优选浸泡反应时间为12—24小时，反应温度为25—50^oC。步骤（1）生物医用材料在蒸馏水中优选漂洗时间为10—30分钟。

本发明中，功能分子的优选浓度为1—2mg/ml。本发明步骤（2）中，固定有多巴胺的生物医用材料在功能分子中优选浸泡反应时间为12—24小时，反应温度为25—30^oC。步骤（2）中固定有功能分子的生物医用材料在蒸馏水中优选漂洗时间为10—30分钟。

本发明以多巴胺为桥连介质，利用其在一定pH环境下较强的自聚合特性组装到生物医用材料表面形成聚多巴胺层，然后利用化学反应将功能分子接枝到聚多巴胺层上，构建具有生物活性的生物医用材料。

本发明的优点