与活化表面键合的粘附层制造技术

技术编号:26348792 阅读:52 留言:0更新日期:2020-11-13 21:46
公开了一种用于涂覆对于无机醇盐非反应性或低反应性的表面以便修饰表面特性的方法。通过氧化或胺化将所述表面活化以在所述表面上产生反应性官能团,然后与无机醇盐进行化学反应以在所述表面上形成无机粘附层。此粘附层将所述表面转变为易于与膦酸反应或者可以转变为通过金属催化的偶联程序附接生物活性底物的表面,所述膦酸可以然后用于赋予所述表面疏水性或细胞粘附性特性。所述粘附层可以用于与其他有机物直接键合,所述其他有机物是与此类金属氧化物反应性的。还公开了涂覆表面和包含所述涂覆表面的构建体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与活化表面键合的粘附层相关申请的交叉引用本申请要求2017年11月30日提交的美国临时申请号62/592,880的权益,出于所有目的将其全部公开内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及将原本非反应性的表面活化以使其易于化学键合涂层的领域,其中所述涂层允许修饰表面特性。此类涂覆表面可用作用于细胞生长、重建医学、和医疗设备的支架。
技术介绍
组织形成、伤口修复、和许多疾病过程取决于适当的细胞外基质(ECM)蛋白的表达和细胞介导的组装。特别地,定向的ECM纤维对于正常组织发育和体内平衡是必需的。然而,ECM的构造可能在许多疾病和损伤部位出问题,从而产生在疤痕组织中形成的未排列的胶原纤维。再生医学的目标是促进新组织的形成,所述新组织在构造和功能上与正常组织非常相似。以空间限定的方式控制细胞生长能够使受损或患病的组织再生,从而具有正确的组成细胞的排列和/或细胞产生的分子复合物的排列。特别地,细胞通过使用与肌动蛋白细胞骨架间接连接的细胞表面受体指导ECM原纤维的排列与其肌动蛋白丝对应。因此,再生医学的主要挑战是促进细胞在支架装置上将诸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种构建体,其包括:/na)包含化学可及的反应性官能团的活化表面;和/nb)与所述活化表面的所述反应性官能团化学键合的无机醇盐粘附层;其中所述反应性官能团与无机醇盐反应以形成所述无机粘附层;并且其中所述无机粘附层提供了用于进一步附接修饰总体表面特性的部分的另外的官能团。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171130 US 62/592,8801.一种构建体,其包括:
a)包含化学可及的反应性官能团的活化表面;和
b)与所述活化表面的所述反应性官能团化学键合的无机醇盐粘附层;其中所述反应性官能团与无机醇盐反应以形成所述无机粘附层;并且其中所述无机粘附层提供了用于进一步附接修饰总体表面特性的部分的另外的官能团。


2.根据权利要求1所述的构建体,其中所述活化表面包括对于无机粘附层的化学键合呈固有非反应性的表面,所述固有非反应性的表面已经过处理以在所述表面上产生化学可及的反应性官能团,从而提供活化作用。


3.根据权利要求1或2所述的构建体,其中所述表面包括聚合物、不锈钢、或不锈钢合金。


4.根据权利要求3所述的构建体,其中所述聚合物选自聚烷烃、聚硅氧烷、聚烷基芳烃、聚烯烃、聚硫醇和聚膦。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的构建体,其中所述表面反应性官能团选自羟基、氧基、氧代、羰基、羧酸、羧酸酯、和氨基。


6.根据权利要求5所述的构建体,其中所述表面反应性官能团通过化学氧化产生。


7.根据权利要求6所述的构建体,其中所述化学氧化包括用氧化剂处理,所述氧化剂选自高锰酸盐、亚氯酸盐、铬酸、铬酸盐、四氧化锇、四氧化钌、碘酸盐、过酸、过氧化物、芬顿试剂、四乙酸铅、四乙酸铅/Mn(II)、臭氧、和氧气。


8.根据权利要求5所述的构建体,其中所述表面反应性官能团通过氧等离子体放电、氮等离子体放电、或电晕放电产生。


9.根据权利要求1-4中任一项所述的构建体,其中所述无机粘附层包括无机氧化物,所述无机氧化物选自Ti、Zr、Al、Mg、Si、Zn、Mo、Nb、Ta、Sn、W、V的氧化物以及其中两种或更多种的混合物。


10.根据权利要求9所述的构建体,其中所述无机氧化物粘附层选自Al、Ti、Zr、Si、Mg、Zn的氧化物以及其中两种或更多种的混合物。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的构建体,其进一步包括与所述无机粘附层的所述另外的官能团键合的自组装单层(SAM),其中所述SAM选自包含膦酸基、羧酸基、磺酸基、次膦酸基、磷酸基、亚磺酸基、或异羟肟酸基的有机化合物。


12.根据权利要求11所述的构建体,其中所述SAM包括膦酸酯自组装单层(SAMP)。


13.根据权利要求12所述的构建体,其中所述膦酸酯选自疏水性膦酸酯和细胞粘附性膦酸酯。


14.根据权利要求13所述的构建体,其中所述疏水性膦酸酯和细胞粘附性膦酸酯选自以下结构的膦酸



其中R基团选自任选经取代的烷基、任选经取代的杂烷基、任选经取代的烯基、任选经取代的杂烯基、任选经取代的炔基、任选经取代的杂炔基、任选经取代的芳基、任选经取代的芳基烷基、任选经取代的杂芳基、和任选经取代的杂芳基烷基,其中杂烷基、杂烯基、杂炔基、杂芳基和杂芳基烷基含有一个或多个选自O、N和S的杂原子。


15.根据权利要求14所述的构建体,其中所述疏水性膦酸酯选自R=C3-C30烷基,并且所述细胞粘附性膦酸酯选自R=被另外的膦酸酯基团取代的C3-C30烷基。


16.根据权利要求15所述的构建体,其中所述细胞粘附性膦酸酯选自C3-C30α,ω-二膦酸酯。


17.根据权利要求11-16中任一项所述的构建体,其中所述SAM或SAMP进一步包含与其共价结合的抗感染剂或抗血栓形成剂。


18.根据权利要求17所述的构建体,其中所述抗感染剂是抗微生物剂,所述抗微生物剂选自阿米卡星、庆大霉素、卡那霉素、新霉素、奈替米星、妥布霉素、巴龙霉素、格尔德霉素、除草霉素、氯碳头孢、厄他培南、多利培南、亚胺培南/西司他丁、美罗培南、头孢羟氨苄、头孢唑啉、头孢噻吩、头孢氨苄、头孢克洛、头孢羟唑、头孢西丁、头孢丙烯、头孢呋辛、头孢妥仑、头孢哌酮、头孢噻肟、头孢泊肟、头孢他啶、头孢布烯、头孢唑肟、头孢曲松、头孢吡肟、头孢洛林酯、头孢吡普、替考拉宁、万古霉素、特拉万星、克林霉素、林可霉素、达托霉素、阿奇霉素、克拉霉素、地红霉素、红霉素、罗红霉素、醋竹桃霉素、泰利霉素、壮观霉素、螺旋霉素、氨曲南、呋喃唑酮、呋喃妥因、阿莫西林、氨苄西林、阿洛西林、羧苄西林、氯唑西林、双氯西林、氟氯西林、美洛西林、甲氧西林、萘夫西林、苯唑西林、盘尼西林G、盘尼西林V、哌拉西林、替莫西林、替卡西林、阿莫西林/克拉维酸盐、氨苄西林/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦、替卡西林/克拉维酸盐、杆菌肽、粘菌素、多粘菌素b、环丙沙星、依诺沙星、加替沙星、左氧氟沙星、洛美沙星、莫西沙星、萘啶酸、诺氟沙星、氧氟沙星、曲伐沙星、格帕沙星、司氟沙星、替马沙星、磺胺米隆、磺酰胺柯衣定、磺乙酰胺、磺胺嘧啶、银、磺胺嘧啶、磺胺甲噻二唑、磺胺甲噁唑、磺胺二甲异噁唑、柳氮磺胺吡啶、磺胺异噁唑、甲氧苄啶、甲氧苄啶-磺胺甲噁唑、地美环素、多西环素、米诺环素、氧四环素、四环素、氯法齐明、氨苯砜、卷曲霉素、环丝氨酸、乙胺丁醇、乙硫异烟胺、异烟肼、吡嗪酰胺、利福平、利福布汀、利福喷汀、链霉素、胂凡纳明、氯胺苯醇、磷霉素、梭链孢酸、利奈唑胺、甲硝唑、莫匹罗星、平板霉素、奎奴普丁/达福普丁、利福昔明、甲砜霉素、替加环素、替硝唑、其药学上可接受的盐以及其中两种或更多种的混合物。


19.根据权利要求17所述的构建体,其中所述抗感染剂选自多糖、壳聚糖、部分乙酰化的壳聚糖、聚葡糖胺、壳聚糖二醇、多元醇、氨基醇以及其中两种或更多种的混合物。


20.根据权利要求17所述的构建体,其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·施瓦茨K·林
申请(专利权)人:普林斯顿大学理事会
类型:发明
国别省市:美国;US

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