一种具有生物仿生多层结构界面的医用钛合金制备方法

摘要

本发明公开一种具有生物仿生多层结构界面的医用钛合金制备方法。首先通过前体水热置换法制备出羟基磷灰石纳米线，并将其用作构建模拟自然骨层状薄膜的插层材料；其次，利用层层自组装技术(旋涂法)将羟基磷灰石纳米线组装到明胶/壳聚糖多层膜中，从而在钛材表面构建出一种从仿生学角度模拟自然骨纳米层状结构的薄膜，以调控成骨细胞的生物学功能，并提高钛合金移植体的生物相容性和骨整合性。

主权项

一种具有生物仿生多层结构界面的医用钛合金制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）制备硬硅钙石纳米线：将硝酸钙和硅酸钠分别配成溶液，浓度均为0.2~0.8 mol/L；其次将硝酸钙溶液逐滴加入硅酸钠溶液中，磁力搅拌2 h，生成白色悬浊液；再将本步骤的白色悬浊液转入四氟乙烯内衬的高压反应釜中，油浴加热反应，180~220 ℃下反应20~28 h后，分离反应产物；将本步骤的反应产物以无水乙醇、二蒸水分别清洗三遍，干燥，得到硬硅钙石纳米线；2）制备羟基磷灰石纳米线：将磷酸三钠配成浓度为0.1~0.5 mol/L的溶液；将0.8~1.2 g步骤1）获得的硬硅钙石纳米线加入至70~100 mL磷酸三钠溶液中，磁力搅拌2h，生成白色悬浊液；再将本步骤的白色悬浊液转入高压反应釜中，100~140 ℃下反应20~28 h后，收集反应产物；将本步骤的反应产物以无水乙醇、二蒸水分别清洗三次，干燥，收集羟基磷灰石纳米线；3）利用层层自组装方法，在医用钛合金表面构建明胶/壳聚糖多层膜，并以步骤2）获得的羟基磷灰石纳米线作为其插层材料:以1%（v/v）醋酸溶液制备壳聚糖溶液，壳聚糖溶液中壳聚糖的浓度为1~10 mg/mL，用磷酸缓冲液制备浓度为1~10 mg/mL的明胶溶液，二蒸水制备浓度为1~10 mg/mL的聚乙烯亚胺溶液，二蒸水制备浓度为0.5~5 mg/mL的羟基磷灰石纳米线悬浊液；采用旋涂仪将 壳聚糖溶液、明胶溶液、聚乙烯亚胺溶液和羟基磷灰石悬浊液喷涂到医用钛合金表面：先喷涂一层聚乙烯亚胺溶液，再交叉喷涂若干层壳聚糖溶液和 明胶溶液，每喷涂 10~20 层明胶溶液时，就喷涂一层羟基磷灰石悬浊液， 使得医用钛合金表面形成多层膜系统。