【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械表面工程，具体而言，涉及一种负载功能性纳米粒子的医用材料及其制备方法。
技术介绍
1、医用材料是指在医疗和医学领域中用于制造医疗设备、诊断工具、治疗器具以及人体组织修复和替代的物质。这些材料在医疗实践中扮演关键角色，用于制造医疗器械、植入物、药物传递系统等，以满足不同的临床需求。然而，目前传统医用材料的植入仍面临着各种各样的问题，如：生物相容性与排异反应、感染风险、材料耐久性和降解以及机械性能等方面。随着医用材料在临床上的广泛应用，传统的医用(生物惰性)材料无法促进细胞黏附，缺乏与组织的期望整合，甚至导致植入物的应用失败。该情况说明细胞黏附和组织整合是成功的组织再生和修复的关键，尤其是在植入物中如血液导管、血管支架、心脏贴片等。此外，血栓原反应、侵袭性平滑肌细胞增殖以及迟缓的内皮细胞迁移到植入的生物惰性应用材料上，使得医用材料植入后内皮再生成为一个困境。而以上这些举出的问题都对医用材料植入的治疗效果有所影响。
2、针对以上这些问题，目前许多研究人员正在深入研究的解决方法是医用材料表面工程化策略。如huang等人通过医用材料表面工程化策略，将贻贝启发的分子粘附和生物正交点击化学相结合，通过两步法在血管支架表面进行表面修饰，引入了所需的生物活性基团，最终改善临床减少再狭窄的支架置入效果。通过类似这些通过表面工程化策略的方法，可以解决当前医用材料的植入问题并改善目前医用材料植入的治疗效果。因此，表面工程化策略是医用材料在人体中使用的必经之路。
3、由于医用材料表面的化学特性相对稳定，且在设
技术实现思路
1、为了应对在临床和产业应用中医用材料所面临的挑战，本专利技术旨在提供一种创新的医用材料的模块化生物活性表面工程技术。该技术的方法使得可以在各种材料表面上以模块化的方式构建具有不同生物特性的涂层，以克服目前市场上医用材料表面生物活性基团选取的种类较少，功能较为单一等问题。与此同时，这一创新方法在不影响材料本身基本性能的前提下，实现了模块化的引入了各种不同的生物活性基团，满足了不同领域功能导向下的需求。
2、值得一提的是，研究还采用了绿色温和的反应条件，为实现医用材料的生物活性表面工程化创造了潜在的应用前景。最后，通过不同的方式接枝药物纳米粒子实现抗凝作用。
3、第一方面，本专利技术提供一种负载功能性纳米粒子的医用材料，包括医用材料、聚合在医用材料表面的多巴胺涂层、接枝在多巴胺涂层上的聚乙烯亚胺以及接枝聚乙烯亚胺的功能性纳米粒子。
4、进一步地，所述医用材料包括聚氯乙烯、硅橡胶和聚氨酯中的一种。
5、进一步地，所述功能性纳米粒子包括药物纳米粒子、负载药物纳米粒子的中空纳米粒子和负载药物纳米粒子的聚合物胶束纳米粒子中的一种。
6、进一步地，所述药物纳米粒子粒径不大于中空纳米粒子的孔径。
7、进一步地，所述药物纳米粒子包括肝素纳米粒子。
8、进一步地，所述肝素包括大分子量肝素和/或低分子量肝素。
9、进一步地，所述低分子量肝素通过大分子量肝素降解获得。
10、进一步地，所述低分子量肝素制备方法包括：在冰醋酸中加入亚硝酸钠和肝素钠进行降解，反应后调节ph进行淬灭反应，透析、冻干后得到醛基化的低分子量肝素。
11、进一步地，利用冰醋酸调解ph为2-3。
12、进一步地，所述亚硝酸钠浓度为1-20mg/ml；所述肝素钠的浓度为90-110mg/ml。
13、进一步地，所述淬灭反应时的ph值为5-7。
14、进一步地，所述透析步骤包括利用截留分子量为5000的透析膜进行透析。
15、进一步地，所述负载肝素的中空纳米粒子制备方法的步骤包括：将中空介孔纳米粒子的悬浮液与肝素搅拌反应，反应结束后离心、干燥后得到负载肝素的中空纳米粒子。
16、进一步地，所述中空纳米粒子制备方法的步骤包括：将pluronic f-127与1,3,5-三甲苯溶于乙醇和丙酮的混合溶液中，搅拌后加入三(羟甲基)氨基甲烷溶液，加入盐酸多巴胺搅拌反应，反应结束后离心、洗涤干燥得到中空介孔纳米粒子。
17、其中，pluronic f-127是一种非离子表面活性剂多元醇(分子量约12,500道尔顿)，注册商品。
18、进一步地，所述负载肝素的聚合物胶束纳米粒子的制备方法包括：己内酯作为单体，聚乙二醇单甲醚作为引发剂，使用辛酸亚锡作为催化进行开环聚合，得到peg-b-pcl；混合肝素溶液，透析后去除有机溶剂，过滤得到负载肝素的聚合物胶束纳米粒子。
19、第二方面，本专利技术提供一种负载功能性纳米粒子的医用材料的制备方法，步骤包括：
20、(1)对医用材料进行氧等离子表面处理后聚合多巴胺；(2)在柠檬酸/磷酸氢二钠缓冲体系中接枝聚乙烯亚胺；(3)将接枝聚乙烯亚胺后的医用材料浸渍在功能性纳米粒子的溶液中即得接枝功能性纳米粒子。
21、进一步地，所述氧等离子表面处理方法包括：将医用材料置于真空等离子体清洗机中，在射频功率为250-350w以及气体流速为400-600ml/min的条件下对基材进行氧等离子体处理。
22、进一步地，聚合多巴胺的反应体系为8-12mm的三(羟甲基)氨基甲烷溶液；所述反应体系的ph为7.5-10.5。
23、进一步地，所述反应中加入多巴胺的浓度为0.5-6mg/ml。
24、进一步地，所述聚乙烯亚胺的分子量为10000-80000；所述柠檬酸/磷酸氢二钠缓冲体系ph为5-7。
25、进一步地，接枝聚乙烯亚胺反应为避光反应，反应时间为12-48h，反应温度为36-38℃。
26、进一步地，所述功能性纳米粒子为肝素时，将肝素加入氰基硼氢化钠溶液，将接枝有聚乙烯亚胺的医用材料浸渍其中，进行避光反应；所述反应时间为6-48h，反应温度为50-70℃。
27、进一步地，所述浸渍反应后进行超声清洗，真空干燥，得到表面共价结合肝素的具有抗凝功能的医用材料。
28、本专利技术的有益效果在于：
29、本专利技术选择生物相容性优异的聚乙烯亚胺构建富氨基表面，其具有水溶性特性，构建方式绿色清洁，符合医用材料生理应用条件。同时，聚乙烯亚胺分子中含有丰富的氨基和亲电子基团，这些基团使得它具有良好的反应性和功能化潜本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种负载功能性纳米粒子的医用材料，其特征在于，包括医用材料、在医用材料表面聚合的多巴胺涂层、接枝在多巴胺涂层上的聚乙烯亚胺以及接枝聚乙烯亚胺的功能性纳米粒子。
2.根据权利要求1所述的一种负载功能性纳米粒子的医用材料，其特征在于，所述医用材料包括聚氯乙烯、硅橡胶和聚氨酯中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种负载功能性纳米粒子的医用材料，其特征在于，所述功能性纳米粒子包括药物纳米粒子、负载药物纳米粒子的中空纳米粒子和负载药物纳米粒子的聚合物胶束纳米粒子中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种负载功能性纳米粒子的医用材料，其特征在于，所述药物纳米粒子包括肝素纳米粒子。
5.根据权利要求3所述的一种负载功能性纳米粒子的医用材料，其特征在于，所述肝素包括大分子量肝素和/或低分子量肝素。
6.根据权利要求1所述的一种负载功能性纳米粒子的医用材料，其特征在于，所述负载肝素的中空纳米粒子制备方法的步骤包括：将中空介孔纳米粒子的悬浮液与肝素搅拌反应，反应结束后离心、干燥后得到负载肝素的中空纳米粒子。
7.根据权利要求6
8.根据权利要求1所述的一种负载功能性纳米粒子的医用材料，其特征在于，所述负载肝素的聚合物胶束纳米粒子的制备方法包括：己内酯作为单体，聚乙二醇单甲醚作为引发剂，使用辛酸亚锡作为催化进行开环聚合，得到PEG-b-PCL；混合肝素，透析后去除有机溶剂，过滤得到负载肝素的聚合物胶束纳米粒子。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的一种负载功能性纳米粒子的医用材料的制备方法，其特征在于，步骤包括：(1)对医用材料进行氧等离子表面处理后聚合多巴胺；(2)在柠檬酸/磷酸氢二钠缓冲体系中接枝聚乙烯亚胺；(3)将接枝聚乙烯亚胺后的医用材料浸渍在功能性纳米粒子的溶液中即得。
10.根据权利要求1所述的一种负载功能性纳米粒子的医用材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯亚胺的分子量为10000-80000；所述柠檬酸/磷酸氢二钠缓冲体系pH为5-7。
...【技术特征摘要】
1.一种负载功能性纳米粒子的医用材料，其特征在于，包括医用材料、在医用材料表面聚合的多巴胺涂层、接枝在多巴胺涂层上的聚乙烯亚胺以及接枝聚乙烯亚胺的功能性纳米粒子。
2.根据权利要求1所述的一种负载功能性纳米粒子的医用材料，其特征在于，所述医用材料包括聚氯乙烯、硅橡胶和聚氨酯中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种负载功能性纳米粒子的医用材料，其特征在于，所述功能性纳米粒子包括药物纳米粒子、负载药物纳米粒子的中空纳米粒子和负载药物纳米粒子的聚合物胶束纳米粒子中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种负载功能性纳米粒子的医用材料，其特征在于，所述药物纳米粒子包括肝素纳米粒子。
5.根据权利要求3所述的一种负载功能性纳米粒子的医用材料，其特征在于，所述肝素包括大分子量肝素和/或低分子量肝素。
6.根据权利要求1所述的一种负载功能性纳米粒子的医用材料，其特征在于，所述负载肝素的中空纳米粒子制备方法的步骤包括：将中空介孔纳米粒子的悬浮液与肝素搅拌反应，反应结束后离心、干燥后得到负载肝素的中空纳米粒子。
7.根据权利要求6所述的一种负载功能性纳米粒...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓天，胡进明，洪磊，贾晓宇，罗思远，盛佳惠，沈广辉，
申请(专利权)人：安徽省立医院中国科学技术大学附属第一医院，
类型：发明
国别省市：
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