一种具有BMP‑2缓释复合涂层的种植体活性表面制造技术

本发明专利技术公开了一种具有BMP‑2缓释复合涂层的种植体活性表面。所述种植体外表面具有钛基底层，所述钛基底层外表面具有二氧化钛基层，所述二氧化钛基层上涂覆有钙磷离子/BMP复合涂层。本发明专利技术通过种植体表面钛金属表面氧化、酸蚀和碱热处理得到极性氧化钛表面，再通过模拟体液仿生沉积法在其表面构建钙磷离子/BMP复合涂层，促进了钙磷离子的沉积并增强涂层的结合强度，植入体内后，随着钙磷离子涂层表面的缓慢溶解，BMP‑2被逐步释放于周围组织中，具有缓释作用。

The surface activity of a BMP implant has 2 sustained-release composite coating

The invention discloses a surface active implant with a BMP 2 release composite coating. The external surface of the implant has a titanium base layer, and the outer surface of the titanium base layer has a titanium dioxide base layer and is coated with a calcium phosphorus ion /BMP composite coating. The polarity of the TiO2 surface by surface oxidation, the surface of titanium implant metal etching and alkali heat treatment, and then through the simulated body fluid biomimetic deposition construction of calcium and phosphorus ions of /BMP composite coating on the surface, promote the deposition of calcium phosphate ions and enhance the bonding strength of the coating, after implantation with the slow dissolution of calcium and phosphorus ion on the surface of the coating, BMP 2 was gradually released into the surrounding tissue, with sustained release effect.

【技术实现步骤摘要】
一种具有BMP-2缓释复合涂层的种植体活性表面
本专利技术属于生物医用植入物领域，具体涉及一种具有BMP-2缓释复合涂层的种植体活性表面及其制备方法。
技术介绍
钛金属具有良好的生物相容性、力学性能和机械加工潜力等优点，目前作为牙种植材料在口腔科广泛应用。然而，钛金属本身具有生物惰性，被植入机体后，引发愈合时间长、生物活性低，诱导骨修复能力差等问题。为了提高其生物活性，目前大多采用等离子喷涂、离子溅射、电泳、微波烧结等技术改造种植体表面的微观物理形貌和化学成分，形成具有较好生物相容性的粗糙多孔表面，并提高了种植体育骨组织的结合强度，但此类种植体与骨组织之间仍然是物理性结合，但无骨诱导性能，与周围组织的生物相容性低，临床上口腔种植治疗的周期相当长，给患者的生活带来诸多不便。近年来，在改造种植体表面的微观物理形貌的基础上，在其表面制备或涂覆生物活性分子涂层或薄膜，达到促进成骨细胞的增殖和分化来促使新骨的形成，缩短了治疗周期。骨形态发生蛋白(BMP)为高效骨诱导因子，可在骨修复早期通过诱导未分化间充质细胞和骨髓基质细胞不可逆分化为软骨细胞和成骨细胞而诱导新骨形成。目前，将BMP作为生物活性分子引入种植体表面的研究很多，但由于BMP很容易在体内被扩散或吸收降解，因此无法在局部发挥持续剌激和诱导成骨的作用，其生物活性难以得到充分发挥。
技术实现思路
鉴于上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种具有BMP-2缓释复合涂层的种植体活性表面及其制备方法。通过本专利技术在纯钛种植体表面成功构建了具有BMP-2缓释复合涂层的活性表面，复合涂层中的BMP-2F在体外缓释4周以上，并具有生物活性。本专利技术的技术方案如下：一种具有BMP-2缓释复合涂层的种植体的活性表面，所述种植体的外表面具有钛基底层，所述钛基底层外表面具有二氧化钛基层，所述二氧化钛基层的外表面涂覆有钙磷离子/BMP复合涂层。在上述技术方案中，所述的具有BMP-2缓释复合涂层的种植体的活性表面，其制备方法包括以下步骤：(1)将钛金属种植体表面用200、300、600和2000目砂纸逐级打磨，清洗，在60℃烘干；(2)以烘干后的种植体为阳极、铂片为阴极、0.5％HF水溶液为电解液，在20V电压下使用两电极体系阳极氧化0.5-2h，取出种植体超声清洗，室温自然干燥；(3)将干燥后的种植体置于氢氟酸与盐酸组成的混合酸蚀剂中进行表面刻蚀处理，取出种植体超声清洗，室温自然干燥；(4)将进行表面刻蚀处理后的种植体置于60℃、5mol/LNaOH溶液孵育24-48h，用水超声清洗、干燥后，600℃下处理1-2h；(5)将高温处理后的种植体在紫外线下消毒24-48h，在无菌条件下，浸入含有BMP-2的SBF溶液中，在37℃下孵育12-48h。进一步地，在上述技术方案中，在步骤(5)中，在所述的种植体浸入含有BMP-2的SBF溶液的过程中每隔12小时换液一次。进一步地，在上述技术方案中，在步骤(3)中，所述的混合酸蚀剂为47％的氢氟酸与38％的盐酸以体积比1:1混合的混合液。进一步地，在上述技术方案中，在步骤(4)中，在步骤(3)中，所述的表面刻蚀处理温度为60℃，刻蚀处理时间为10-20min。进一步地，在上述技术方案中，在步骤(5)中，BMP-2在SBP溶液中的浓度为1-5mg/mL。本专利技术的有益效果：1.本专利技术在种植体表面成功构建了钙磷离子/BMP-2缓释复合涂层，种植体植入后可持续缓慢释放BMP-2，促进成骨，促进种植体与周围骨组织的早期骨愈合。2.本专利技术通过种植体表面钛金属表面氧化、酸蚀和碱热处理，提高材料表面的粗糙度和表面能，增强材料表面的活性，可以促进钙磷离子的沉积并增强涂层的结合强度，临床植入时的扭矩高于复合涂层的平均临界载荷。3.本专利技术的BMP-2缓释复合涂层为钙磷离子/BMP复合涂层，涂层中BMP-2的载荷量高，BMP-2全层均匀分布于钙磷离子涂层中，植入体内后，随着钙磷离子涂层表面的缓慢溶解，BMP-2被逐步释放于周围组织中，具有缓释作用。具体实施方式下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。下述实施例中，如无特殊说明，所使用的实验方法均为常规方法，所用试剂等均可从化学公司购买。实施例1一种具有BMP-2缓释复合涂层的种植体的活性表面，所述种植体外表面具有钛基底层，所述钛基底层外表面具有二氧化钛基层，所述二氧化钛基层的外表面涂覆有钙磷离子/BMP复合涂层，按照如下方法制备得到：(1)将钛金属种植体表面用200、300、600和2000目砂纸逐级打磨，依次用丙酮、乙醇和蒸權水超声清洗10min，在60℃烘干；(2)以烘干后的种植体为阳极、铂片为阴极、0.5％HF水溶液为电解液，在20V电压下使用两电极体系阳极氧化1h，取出种植体用水超声清洗30min，室温自然干燥；(3)将干燥后的种植体置于氢氟酸与盐酸组成的混合酸蚀剂中进行表面刻蚀处理，表面刻蚀处理温度为60℃，刻蚀处理时间为10min，取出种植体用水超声清洗30min，室温自然干燥；(4)将进行表面刻蚀处理后的种植体置于60℃、5mol/LNaOH溶液孵育24h-48小时，用水超声清洗、干燥后，600℃下处理1h；(5)将高温处理后的种植体在紫外线下消毒24h，在无菌条件下，浸入含有1mg/mLBMP-2的SBF溶液中，在37℃下孵育24h，每隔12小时换液一次。其中，在步骤(3)中，所述的混合酸蚀剂为47％的HF与38％的HCl以体积比为1:1混合的混合液。复合涂层的厚度为11.6μm，用ELISA法检测复合涂层体外释出BMP-2的量，测定结果显示，涂层在PBS溶液中浸泡4周后，释放出了总重量的80％。实施例2一种具有BMP-2缓释复合涂层的种植体，所述种植体外表面具有钛基底层，所述钛基底层外表面具有二氧化钛基层，所述二氧化钛基层的外表面涂覆有钙磷离子/BMP复合涂层，按照如下方法制备得到：(1)将钛金属种植体表面用200、300、600和2000目砂纸逐级打磨，依次用丙酮、乙醇和蒸權水超声清洗10min，在60℃烘干；(2)以烘干后的种植体为阳极、铂片为阴极、0.5％HF水溶液为电解液，在20V电压下使用两电极体系阳极氧化1.5h，取出种植体用水超声清洗30min，室温自然干燥；(3)将干燥后的种植体置于氢氟酸与盐酸组成的混合酸蚀剂中进行表面刻蚀处理，表面刻蚀处理温度为60℃，刻蚀处理时间为20min，取出种植体用水超声清洗30min，室温自然干燥；(4)将进行表面刻蚀处理后的种植体置于60℃、5mol/LNaOH溶液孵育24h-48小时，用水超声清洗、干燥后，在600℃下处理1.5h；(5)将高温处理后的种植体在紫外线下消毒48h，在无菌条件下，浸入含有4mg/mLBMP-2的SBF溶液中，在37℃下孵育48h，每隔12小时换液一次。其中，在步骤(3)中，所述的混合酸蚀剂为47％的HF与38％的HCl以体积比为1:1混合的混合液。复合涂层的厚度为12.6μm，用ELISA法检测复合涂层体外释出BMP-2的量，测定结果显示，涂层在PBS溶液中浸泡4周后，释放出了总重量的85％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有BMP‑2缓释复合涂层的种植体活性表面，其特征在于，所述种植体外表面具有钛基底层，所述钛基底层外表面具有二氧化钛基层，所述二氧化钛基层上涂覆有钙磷离子/BMP复合涂层。

【技术特征摘要】
1.一种具有BMP-2缓释复合涂层的种植体活性表面，其特征在于，所述种植体外表面具有钛基底层，所述钛基底层外表面具有二氧化钛基层，所述二氧化钛基层上涂覆有钙磷离子/BMP复合涂层。2.根据权利要求1所述的种植体活性表面，其特征在于，该种植体活性表面制备方法包括以下步骤：(1)将钛金属种植体表面用200、300、600和2000目砂纸逐级打磨，清洗，在60℃烘干；(2)以烘干后的种植体为阳极、铂片为阴极、0.5％HF水溶液为电解液，在20V电压下使用两电极体系阳极氧化0.5-2h，取出种植体超声清洗，室温自然干燥；(3)将干燥后的种植体置于氢氟酸与盐酸组成的混合酸蚀剂中进行表面刻蚀处理，取出种植体超声清洗，室温自然干燥；(4)将进行表面刻蚀处理后的种植体置于60℃、5mol/LNaOH溶液孵育24-48h，...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂敏媛，张久文，蔡俊江，彭鹏，李闪，
申请(专利权)人：大连三生科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21