[发明专利]钛网表面羟基磷灰石/hBMP-2复合涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种钛网表面羟基磷灰石/hBMP‑2复合涂层的制备方法，首先，碱热处理钛网，构建钛酸盐纳米纤维结构，然后，构建三电极系统，碱热处理后的钛网作为工作电极，铂金片作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，取电沉积液，加入hBMP‑2，调节浓度为2ug/mL‑4ug/mL后，加入上述三电极系统中，脉冲沉积2h‑3h，取出冲洗、烘干。本发明通过结合碱热处理、电化学沉积、引入促骨生长活性蛋白因子等技术，在骨接合钛网表面引入纳米级纤维结构，促进了钛网与宿主骨组织间的化学键合，为骨接合钛网骨整合性的提高和表面生物活性的优化提供了一种创新的思路和方法。

技术领域

本发明涉及骨修复技术领域，特别是一种钛网表面羟基磷灰石/hBMP-2复合涂层的制备方法。

背景技术

钛及钛合金因其良好的生物相容性、适宜的力学强度，已大量应用于人体承重部位骨缺损的修复和替换，但由于钛/钛合金-骨界面不能形成生物活性结合而导致植入体与宿主骨的结合容易发生松动，引起植入失败。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种钛网表面羟基磷灰石/hBMP-2复合涂层的制备方法，结合碱热处理、电化学沉积、引入促骨生长活性蛋白因子等技术，在骨接合钛网表面引入纳米级纤维结构，促进了钛网与宿主骨组织间的化学键合，大大的提高了骨修复的效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种钛网表面羟基磷灰石/hBMP-2复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

S1、碱热处理钛网，构建钛酸盐纳米纤维结构；

S2、构建三电极系统，碱热处理后的钛网作为工作电极，铂金片作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极；

S3、取电沉积液，加入hBMP-2，调节浓度为2ug/mL-4ug/mL后，加入到上述三电极系统中；

S4、脉冲沉积2h-3h，取出冲洗、烘干，即得钛网表面羟基磷灰石/hBMP-2复合涂层。

经碱热处理后，钛网表面形成形状规则的钛酸盐纳米纤维，钛酸盐纳米粒子向深层不断生长，形成纳米纤维并逐渐延长，导致远端纳米纤维缺乏力学稳定性而坍塌，从而形成了多孔结构，提高了钛网的亲水性，进而提高了钛网对骨形成相关蛋白的吸附。本发明制备的钛网表面羟基磷灰石/hBMP-2复合涂层，其中的HA(羟基磷灰石)呈“串珠”状均匀包覆在纳米纤维表面，HA颗粒长约100nm，宽约30nm，与骨组织中HA成分的尺寸相似，HA表面的Ca²⁺是带负电荷的蛋白质的吸附位点，hBMP-2带负电荷(等电点为7.9)，hBMP-2与“串珠”状的HA表面Ca²⁺之间存在静电引力而导致吸附的发生，说明：通过碱热处理法在钛网表面构建纳米级纤维结构，利用电化学共沉淀技术，成功将促骨生长活性蛋白因子hBMP-2引入涂层，有望促进钛网与宿主骨组织间的化学键合，大大地提高了骨修复的效果。而且，本发明的钛网表面羟基磷灰石/hBMP-2复合涂层中的hBMP-2在电化学沉积的过程中，参与了HA晶粒的成核与生长过程，hBMP-2为HA提供成核位点，促进HA异位成核，新形成的HA晶面为hBMP-2提供吸附位点，更加促进了hBMP-2的吸附。

优选的，步骤S1具体包括以下步骤：

S11、裁切钛网成需要规格；

S12、依次用丙酮、乙醇、去离子水超声处理裁切好的钛网10min；

S13、烘干，置于1mol/L-1.5mol/L的NaOH溶液中，在一定的反应温度下反应5h-7h；

S14、冷却至室温，鼓风干燥8h-12h；

S15、去离子水超声清洗至水不再浑浊，烘干。