[发明专利]含有生物活性涂层的镍钛合金及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料，特别涉及含有生物活性涂层的镍钛合金，还涉及该合金的制备方法及应用。

背景技术

近年来，镍钛合金材料由于其独特的形状记忆效应、超弹性性能、高耐腐蚀性和良好的生物相容性，被广泛用作心血管领域的长期植入器件，如心血管支架和心脏封堵器等。但由于存在材料表面容易诱发血栓、产生凝血等问题，镍钛合金的临床应用仍然受限。

内皮细胞具有抗血栓的特异性能，促进内皮细胞在材料表面的快速生长和包被可以有效减少凝血问题。内皮细胞的微环境在调控细胞生长行为方面发挥着重要作用。近年来，本领域技术人员通过各种方法构筑细胞外微环境以促进心血管植入材料表面快速内皮化，如通过化学或物理方法将细胞外基质中的生物大分子、人工合成的多肽和各种生长因子引入到生物材料表面。然而，由于细胞天然微环境体系的复杂性，现有的仅涉及在植入材料表面引入单一生物活性分子的方法很难模拟内皮细胞外微环境，因而不能够满足材料表面快速内皮化的需要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种含有生物活性涂层的镍钛合金，该合金含有的生物活性涂层具有仿细胞外微环境的特点，可以使镍钛合金表面快速内皮化；同时，本发明还提供了该含有生物活性涂层的镍钛合金的制备方法及该合金在制备医用硬组织植入材料中的应用。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

制备含有生物活性涂层的镍钛合金的方法，包括以下步骤：

(1)基材预处理

将镍钛合金打磨至表面光亮，用丙酮超声清洗，得到洁净的金属表面；

(2)沉积聚多巴胺薄膜层

将步骤(1)处理后的镍钛合金在1～3mg/mL的盐酸多巴胺溶液中浸泡12～36小时，得到表面沉积聚多巴胺薄膜层的镍钛合金；所述盐酸多巴胺溶液用Tris缓冲溶液配制；

(3)逐层自组装

将步骤(2)沉积聚多巴胺薄膜层的镍钛合金浸泡在1～10mg/mL明胶溶液中12～36小时，然后依次浸入1～10mg/mL壳聚糖溶液、1～10mg/mL明胶溶液、100～500ng/mL内皮细胞生长因子溶液和1～10mg/mL明胶溶液，每个溶液中浸泡5～20分钟，每次浸泡后用超纯水清洗；依次浸泡完壳聚糖溶液、明胶溶液、内皮细胞生长因子溶液和明胶溶液作为一个逐层自组装循环，共循环4～10次，最后用氮气吹干，即可；所述壳聚糖溶液用0.1％～0.5％(v/v)的乙酸配制，所述明胶溶液和的内皮细胞生长因子溶液用磷酸盐缓冲溶液配制。

优选的，所述步骤(2)为：将步骤(1)处理后的镍钛合金在2mg/mL的盐酸多巴胺溶液中浸泡24小时，盐酸多巴胺溶液用10mM，pH值为8.5的Tris缓冲溶液配制。

优选的，所述步骤(3)中，将步骤(2)制得的沉积聚多巴胺薄膜层的镍钛合金在5mg/mL明胶溶液中浸泡24小时，然后依次浸入5mg/mL壳聚糖溶液、5mg/mL明胶溶液、200ng/mL内皮细胞生长因子溶液和5mg/mL明胶溶液中，每个溶液浸泡10分钟，每次浸泡后用超纯水清洗1分钟；依次浸泡完壳聚糖溶液、明胶溶液、内皮细胞生长因子溶液和明胶溶液作为一个逐层自组装循环，共循环5次，最后用氮气吹干，即可。

根据上述方法制备得到含有生物活性涂层的镍钛合金。

将上述方法制得的含有生物活性涂层的镍钛合金作为心血管植入材料。

本发明的有益效果在于：本发明通过逐层自组装在镍钛合金表面构筑仿细胞外微环境生物活性涂层，该涂层由聚多巴胺-明胶-壳聚糖-明胶-内皮细胞生长因子-明胶构成，其中壳聚糖-明胶-内皮细胞生长因子-明胶至少有四层。该涂层可以有效促进内皮细胞在镍钛合金表面粘附和生长，从而满足镍钛合金作为心血管植入材料快速内皮化的需求，有效解决镍钛合金表面诱发血栓、产生凝血的问题，扩大镍钛合金的临床应用范围，增加临床应用的长期有效性。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图：

图1未涂层的镍钛合金的扫描电镜图；

图2表面形成仿细胞外微环境生物活性涂层的镍钛合金的扫描电镜图；

图3未涂层的镍钛合金的原子力显微镜图；

图4表面形成仿细胞外微环境生物活性涂层的镍钛合金的原子力显微镜图；

图5表面接触角对比图；

图6内皮细胞在合金表面生长的细胞活性图；

图7内皮细胞在合金表面生长的NO释放图。

具体实施方式