一种医用钛植入体表面组装矿化胶原梯度涂层的方法

摘要

本发明涉及医用钛植入体表面组装矿化胶原梯度涂层的方法，采用电化学共沉积法，利用电压、电解液组成对胶原在电解液中原位矿化自组装的影响，从钛基板往上依次组装完全矿化磷酸钙层、矿化胶原层和未矿化纯胶原层，与自然骨的成分和结构类似，具有良好的生物相容性和生物响应性，可以加速植入处骨组织整合，减少治疗时间。涂层与钛基板具有较强的结合力，可减少植入过程中由于摩擦应力等造成的涂层脱落，适用于临床应用。

主权项

一种医用钛植入体表面组装矿化胶原梯度涂层的方法，从钛基板往上依次是完全矿化磷酸钙层、矿化胶原层和未矿化纯胶原层，其制备过程包括以下步骤：1)将钛基板依次在水和乙醇中超声波清洗，然后用HF和HNO3的混酸溶液腐蚀，混酸溶液中HF的浓度为2～3M，HNO3的浓度为3.5～4.5M，腐蚀1～5分钟后，再在浓度为5M的NaOH溶液中50℃保温24小时，取出后用去离子水或浓度为1M的HCl溶液超声波清洗1～5分钟，最后在500～600℃下热处理1～3小时，得到表面具有多孔氧化层的钛基板；2)将含钙化合物溶于水中，配制成钙浓度为10mM～100mM的含钙水溶液，将含磷化合物溶于水中，配制成磷浓度为50mM～200mM的含磷水溶液，将含钙水溶液和含磷水溶液搅拌混合，得到A溶液；3)将胶原溶于浓度为0.005M的醋酸溶液，形成浓度为0.5mg/ml的胶原溶液；4)将步骤2)的A溶液和步骤3)的胶原溶液搅拌混合，配制成钙浓度为2mM～20mM、磷浓度为3mM～30mM、胶原浓度为0.1～0.6mg/ml的电解液，将电解液的pH调节至4.2～5.1。5)将经步骤1)处理的钛基板和铂板放入电解液中，以钛基板为阴极、铂板为阳极进行电化学沉积，电沉积温度为20℃～50℃，阴极与阳极之间距离1～3cm；电化学沉积的方式有以下两种：a)线性变压电化学沉积：最大沉积电压为3～10V，电压变化率为0.05～0.2V/min，沉积时间30～60min；b)分段变压电化学沉积：第一时间段电压1～3V，沉积10～20min，第二时间段电压2～4V，沉积10～20min，第三时间段电压3～5V，沉积20～40min；6)沉积结束后，取出钛基板用水清洗，干燥。