纳米棒阵列化表面顺序递送免疫调节因子的高分子胶束涂层及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种纳米棒阵列化表面顺序递送免疫调节因子的高分子胶束涂层及制备方法和应用，将负载具有抗炎作用功效的S1P和具有促炎功效的LPS炎症因子的两种胶束通过电沉积的方式先后沉积在经过微弧氧化和水热处理的羟基磷灰石纳米棒阵列化涂层上，得到负载S1P(内层)和LPS(外层)的内外双层纳米胶束免疫调变复合涂层，该复合涂层具有如下特征：可以率先释放沉积在外层的促炎因子LPS，诱导巨噬细胞向促炎极化，随后释放沉积在内层的抑炎因子S1P，诱导巨噬细胞向促愈合极化，仿骨基质和组分构建的羟基磷灰石纳米棒阵列构形化表层能够显著促进成骨相关细胞的成骨行为，两者结合以提高植入体在植入后的骨整合性能。结合以提高植入体在植入后的骨整合性能。结合以提高植入体在植入后的骨整合性能。

【技术实现步骤摘要】
纳米棒阵列化表面顺序递送免疫调节因子的高分子胶束涂层及制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物医用材料
，具体涉及一种纳米棒阵列化表面顺序递送免疫调节因子的高分子胶束涂层及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]钛(Ti)及其合金具有高机械强度、化学稳定性、耐腐蚀性和生物相容性，常被用于构建骨科植入体。然而，临床上Ti基植入体仍然具有15％
‑
20％的高失效率。这种早期失败的病例，其失败的原因除与手术技巧、患者自身健康状况等原因有关外，植入物在材料骨界面未能与机体骨组织实现骨整合也是重要原因之一，假体与机体骨组织骨整合的程度会影响假体使用寿命。实际上，Ti是生物惰性，生物惰性材料植入体内后不仅不会与骨组织发生整合，反而会被纤维结缔组织包裹使其与骨组织分隔开，从而造成植入物松动或者脱落，最终导致生物材料植入失败。因此需要对植入体表面进行修饰，通过调控材料骨界面与机体细胞的相关生物反应，向着有利于骨组织整合的方向进行。
[0003]骨整合开始于种植体表面血凝块的形成，历经巨噬细胞的免疫响应、内皮细胞的血管新生和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米棒阵列化表面顺序递送免疫调节因子的高分子胶束涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在含有磷离子和钙离子的电解液中对纯钛或钛合金基体进行微弧氧化，使基体表面形成微孔二氧化钛涂层；步骤2：采用水热处理法在步骤1得到的微孔二氧化钛涂层上制备羟基磷灰石纳米棒构形化涂层；步骤3：将饱和脂肪酸、催化剂N
‑
羟基琥珀酰亚胺与过量的二环己基碳二亚胺溶解于无水二甲基亚砜溶液得到混合溶液，混合溶液中饱和脂肪酸浓度为0.05～0.1mol/L，N
‑
羟基琥珀酰亚胺浓度为0.05～0.1mol/L，二环己基碳二亚胺浓度为0.075～0.2mol/L，然后常温搅拌12h，获得含有饱和脂肪酸活性酯的溶液；步骤4：将明胶溶于去离子水中，50℃～65℃加热溶解，降温到室温，得到浓度为10～20g/L的明胶水溶液，再加入二甲基亚砜溶液充分搅拌反应得到明胶溶液，加入的二甲基亚砜的体积是明胶水溶液的0.2～0.4倍，将步骤3得到的含有饱和脂肪酸活性酯的溶液滴加到明胶溶液中，其中明胶溶液和含有饱和脂肪酸活性酯的溶液的体积比为5:1～10:1，用氢氧化钠或者盐酸调节pH为8～8.5，反应12h～24h，得到的溶液离心去除沉淀取上清透析3天，冷冻干燥备用，获得明胶
‑
g
‑
饱和脂肪酸共聚物；步骤5：将步骤4制得的明胶
‑
g
‑
饱和脂肪酸共聚物通过共沉淀的方法负载抗炎因子S1P后溶于水中，与壳聚糖盐酸盐水溶液混匀备用；步骤6：将步骤4制得的明胶
‑
g
‑
饱和脂肪酸共聚物通过自组装的方式负载促炎因子LPS后溶于水中，与壳聚糖盐酸盐水溶液混匀备用；步骤7：将步骤5和步骤6制的混合溶液作为电解液，通过电沉积的方式先后沉积在步骤2所制备的羟基磷灰石纳米棒构形化涂层上，形成纳米棒阵列化表面顺序递送免疫调节因子的高分子胶束涂层。2.根据权利要求1所述的一种纳米棒阵列化表面顺序递送免疫调节因子的高分子胶束涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤1具体为：将纯钛或钛合金基体作为阳极，不锈钢电解槽作为阴极，在295～305K的温度下进行微弧氧化，经去离子水清洗、干燥后使纯钛或钛合金基体表面形成微孔二氧化钛涂层；微弧氧化的参数为：电弧频率100～120Hz，正压350～450V，占空比15～25％；所述电解液中氢氧化钠的浓度为0.01～0.02mol/L，乙酸钙的浓度为0.3～0.5mol/L，β
‑
磷酸甘油酯二钠盐五水化合物的浓度为0.03～0.05mol/L。3.根据权利要求1所述的一种纳米棒阵列化表面顺序递送免疫调节因子的高分子胶束涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：步骤2.1：将步骤1得到的微孔二氧化钛涂层的基体放入浓度为0.02～0.04mol/L的氢氧化钠水溶液中，密封进行一次水热处理；步骤2.2：除去步骤2.1所得产物中的液体，加入搅拌均匀的乙二胺四乙酸钙钠、β
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：憨勇，陈丽冰，赵鑫，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：