一种以聚多巴胺涂层为载体的医用钛合金器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种以聚多巴胺涂层为载体的医用钛合金器件及其制备方法，涉及医疗器件领域。本发明专利技术方法包括：S10、钛合金器件预处理；S20、在所述钛合金器件表面电镀一层聚多巴胺，得到聚多巴胺涂层的钛合金器件；S30、所述聚多巴胺涂层的钛合金器件加载血管内皮生长因子，即得以聚多巴胺涂层为载体的医用钛合金器件。本发明专利技术克服碱性环境下在钛钉表面自聚形成PDA涂层方法所需时间长、溶液中DA自聚合造成浪费以及涂层不均匀等缺点。相较于传统制备方法，具有较高的制备效率，且能减少溶液中多巴胺自聚所造成的浪费，同时，涂层分布均匀无开裂、剥落现象。落现象。落现象。

【技术实现步骤摘要】
一种以聚多巴胺涂层为载体的医用钛合金器件及其制备方法


[0001]本专利技术医疗器件领域，具体为一种以聚多巴胺涂层为载体的医用钛合金器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]钛合金器件是临床上常用的医用器件，如钛钉常用于外科胃、肠、肺等组织的吻合，但是由于钛的生物惰性，当缝合区域渗血、炎症等情况下会导致吻合处愈合差，容易诱发吻合口瘘等并发症。在吻合口愈合过程中，钛钉的表面性质起到关键作用。简单地说，传统钛钉只提供物理对合，而不具备生物活性，在特殊的场景下，其促进愈合的功效会受影响。
[0003]为了使传统的钛钉具备生物活性，目前可通过对钛钉表面加载聚多巴胺涂层来实现。仿生贻贝的多巴胺(dopamine，DA)分子聚合形成的聚多巴胺(polydopamine，PDA)材料，具有良好的生物/细胞相容性、二次修饰反应性等众多优点，可加载与钛钉表面。
[0004]目前，在钛钉表面加载聚多巴胺涂层主要基于DA在碱性环境下的自聚形成。具体可通过以下过程实现：将DA溶解在三羟甲基氨基甲烷(Tris)酸碱度(pH)为8.5的缓冲液中，将钛钉在浸泡该缓冲溶液中，经过一段时间后便可在其表面附着一层PDA涂层。但是该方法存在构建涂层所需时间过长(大于12小时)，且溶液中DA自聚合造成浪费、制备完成的涂层不均匀以及需要在碱性环境下聚合等缺点。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术针对碱性环境下在钛钉表面自聚形成PDA涂层方法所需时间长、溶液中DA自聚合造成浪费以及涂层不均匀等缺点，提出一种以聚多巴胺涂层为载体的医用钛合金器件及其制备方法，通过电镀技术在医用钛合金器件表面构建聚多巴胺涂层，所需时间远远小于传统方法，同时无需碱性环境，可以减少溶液中多巴胺自聚所造成的浪费，另外，制备的涂层均匀度符合临床应用要求。一种以聚多巴胺涂层为载体的医用钛合金器件制备方法，包括以下：
[0006]S10、钛合金器件预处理；
[0007]S20、在所述钛合金器件表面电镀一层聚多巴胺，得到聚多巴胺涂层的钛合金器件；
[0008]S30、所述聚多巴胺涂层的钛合金器件加载血管内皮生长因子，即得以聚多巴胺涂层为载体的医用钛合金器件。
[0009]优选的，所述钛合金器件为钛钉、钛夹、钛板中的一种。
[0010]优选的，所述钛合金器件预处理为采用有机溶剂超声处理，室温，30min，待表面干净后，取出干燥。所述有机溶剂为丙酮或乙醇。
[0011]优选的，所述S20包括：
[0012]将医用钛合金器件作为工作电极；
[0013]饱和甘汞电极作为参比电极；
[0014]铂片作为对电极；
[0015]将多巴胺加入电聚合液，采用循环伏安法在医用钛合金器件表面电镀聚多巴胺涂层。
[0016]优选的，所述电聚合液为TBS溶液。
[0017]优选的，所述制备方法还包括：
[0018]在将多巴胺加入电聚合液之前，向电聚合液通入高纯氮，去除电聚合液中溶解的氧气。
[0019]优选的，所述电聚合液TBS溶液含有25mM三羟甲基氨基甲烷(Tris)、140mM氯化钠和3mM氯化钾，TBS溶液的pH为7.4，所述多巴胺与电聚合液TBS溶液的质量体积比为2
‑
15：1。
[0020]采用循环伏安法在医用钛合金器件表面电镀聚多巴胺涂层的具体参数为：设置连续循环伏安扫描电压为
‑
0.8V
‑
0.8V或
‑
0.5V
‑
0.5V或
‑
0.6V
‑
0.6V或
‑
1.0V
‑
1.0V，进行50
‑
100个循环。
[0021]优选的，所述S30包括：
[0022]将所述聚多巴胺涂层的钛合金器件浸泡在血管内皮生长因子溶液中；
[0023]加入缓冲液；
[0024]在设定温度下浸泡设定时间取出；
[0025]优选的，所述血管内皮生长因子的浓度为0.1
‑
1μg/mL；所述缓冲液为TBS缓冲液，所述冲洗液为磷酸缓冲盐溶液。所述设定温度为37℃，所述设定时间为8
‑
12小时。温度过高会导致所加载的功能组分血管内皮生长因子失活，温度太低会导致反应速率下降，导致负载量下降。
[0026]由上述任一一种方法制备的以聚多巴胺涂层为载体的医用钛合金器件。
[0027]采用本专利技术方法制备的医用钛合金器件，克服碱性环境下在钛钉表面自聚形成PDA涂层方法所需时间长、溶液中DA自聚合造成浪费以及涂层不均匀等缺点。在三电极电化学系统中，将医用钛合金器件作为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，铂片作为对电极，将多巴胺加入电聚合液，采用循环伏安法在医用钛合金器件表面电镀聚多巴胺涂层。相较于传统制备方法，具有较高的制备效率，且能减少溶液中多巴胺自聚所造成的浪费，同时，涂层分布均匀无开裂、剥落现象。
[0028]与现有技术相比，具备以下有益效果：
[0029]1、本专利技术通过电镀技术在医用钛合金器件表面构建聚多巴胺涂层，相较于传统制备方法，具有较高的制备效率，且能减少溶液中多巴胺自聚所造成的浪费，同时，涂层分布均匀无开裂、剥落现象。
[0030]2、本专利技术可以通过简单的浸泡，即可在涂层加载血管内皮生长因子，具有促进血管生成的功效，进一步促进吻合口愈合，减少吻合口瘘等并发症的发生。
[0031]3、本专利技术电镀条件温和，对基底材料友好，同时相对于传统制备方法，操作较为简单，过程易于控制。
附图说明
[0032]图1为普通钛钉、采用传统方法加载聚多巴胺涂层钛钉和采用本专利技术方法加载聚
多巴胺涂层钛钉的扫描电镜图，其中(a)为普通钛钉；(b)为采用传统方法加载聚多巴胺涂层钛钉；(c)为采用本专利技术方法加载聚多巴胺涂层的钛钉。
[0033]图2为使用ELISA试剂盒检测本专利技术钛钉(Ti
‑
ePDA
‑
VEGF)和传统钛钉(Ti
‑
PDA
‑
VEGF)释放血管内皮生长因子的释放曲线图。
[0034]图3为采用本专利技术方法制备的具有聚多巴胺涂层钛钉及加载聚多巴胺涂层后加载血管内皮生长因子的钛钉的细胞相容性测试图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036][0037][0038]本专利技术的技术方案是提供一种以聚多巴胺涂层为载体的医用钛合金器件制备方法，其特殊之处在于：在三电极电化学系统中，将医用钛合金器件作为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，铂片作为对电极，将多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以聚多巴胺涂层为载体的医用钛合金器件制备方法，其特征在于，包括以下：S10、钛合金器件预处理；S20、在所述钛合金器件表面电镀一层聚多巴胺，得到聚多巴胺涂层的钛合金器件；S30、所述聚多巴胺涂层的钛合金器件加载血管内皮生长因子，即得以聚多巴胺涂层为载体的医用钛合金器件。2.如权利要求1所述的一种以聚多巴胺涂层为载体的医用钛合金器件制备方法，其特征在于，所述钛合金器件为钛钉、钛夹、钛板中的一种。3.如权利要求1所述的一种以聚多巴胺涂层为载体的医用钛合金器件制备方法，其特征在于，所述钛合金器件预处理为采用有机溶剂超声处理。4.如权利要求1所述的一种以聚多巴胺涂层为载体的医用钛合金器件制备方法，其特征在于，所述S20包括：将医用钛合金器件作为工作电极；饱和甘汞电极作为参比电极；铂片作为对电极；将多巴胺加入电聚合液，采用循环伏安法在医用钛合金器件表面电镀聚多巴胺涂层。5.如权利要求4所述的一种以聚多巴胺涂层为载体的医用钛合金器件制备方法，其特征在于，所述电聚合液为三羟甲基氨基甲烷缓冲盐水溶液。6.如权利要求4所述的一种以聚多巴胺涂层为载体的医用钛...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，吴丁财，杨梓锋，王锋，孙齐，李阳，卢焰，钟春素，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：