【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医学工程，特别涉及一种金属多酚网络偶联功能性嵌段肽涂层及其制备方法、一种功能性植入材料。
技术介绍
1、以钛及其合金为主的多种生物工程材料因其具有良好的机械性能、耐腐蚀性和生物相容性被广泛的用于生物体植入物。但是，由于植入物表面生物惰性较差，在体内的病理环境下易导致植入失败。对植入物进行表面改性以增强其生物相容性、抗炎、抗氧化、促进成骨和抑制破骨细胞、抗菌和促血管生成等生物学功能，是很有前景的策略。
2、已有研究者通过钙磷酸盐(羟基磷灰石和磷酸氢钙)和生物活性分子(胶原蛋白、骨形成蛋白、dna、生长因子和肽)，开发了多种功能植入物涂料。其中，相较于其他改性方法，生物活性肽因其优异的生物相容性、稳定性、广泛的功能选择性和高度自由的可设计性而备受关注，是理想的植入物表面改性物质。然而，由于植入物表面活性不足，生物活性分子难以与植入物有效连接，容易导致植入物的生物活性失效。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种金属多酚网络偶联功能性嵌段肽涂层及其制备方法、一种功能性植入材料。本专利技术提供的金属多酚网络偶联功能性嵌段肽涂层能够有效对植入物进行改性，提高植入物表面生物功能。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种金属多酚网络偶联功能性嵌段肽涂层的制备方法，包括以下步骤：
4、提供功能性嵌段肽；所述功能性嵌段肽的结构包括位于氨基端的多聚碱性氨基酸、位于羧基端的功能
5、将植入物置于植物多酚溶液与金属离子溶液的混合液中，进行第一振荡混合，静置后向所得第一振荡混合体系中加入tris-hcl溶液，进行第二振荡混合，得到表面包覆金属多酚网络中间层的植入物；
6、将所述表面包覆金属多酚网络中间层的植入物置于所述功能性嵌段肽溶液中，进行自组装反应，在植入物表面获得金属多酚网络偶联功能性嵌段肽涂层。
7、优选的，所述多聚碱性氨基酸包括多聚赖氨酸、多聚精氨酸和多聚组氨酸中的一种或几种；所述多聚碱性氨基酸的聚合度为3～24；
8、所述功能性聚合物包括功能性肽段和/或功能性高分子链段；所述功能性肽段包括rgd、ogp和camel0中的一种或几种，所述功能性高分子链段包括聚乙二醇。
9、优选的，所述植物多酚包括单宁酸、原花青素、儿茶素和表没食子儿茶素没食子酸酯中的一种或几种；
10、所述金属离子包括mg2+、fe2+、fe3+、co2+、al3+、cu2+、ti4+、ag+、v4+和mo3+中的一种或几种。
11、优选的，所述金属离子由金属离子源提供；
12、当所述植物多酚为原花青素时，所述植物多酚与金属离子源的质量比为1～2:3～6；
13、当所述植物多酚为儿茶素时，所述植物多酚与金属离子源的质量比为1～4:3～12；
14、当所述植物多酚为表没食子儿茶素没食子酸酯时，所述植物多酚与金属离子源的质量比为1～4:3～12；
15、当所述植物多酚为单宁酸时，所述植物多酚与金属离子源的质量比为1～4:3～12。
16、优选的，所述第一振荡混合为涡旋振荡，所述第一振荡混合的速率为500～1000rpm，时间为10～60s；
17、所述静置的时间为0～30min；
18、所述第二振荡混合为涡旋振荡，所述第二振荡混合的速率为500～1000rpm，时间为10～60s。
19、优选的，所述第二振荡混合后，还包括重复进行第一振荡混合-静置-第二振荡混合的过程，所述重复的次数≥5次。
20、优选的，所述功能性嵌段肽溶液的溶剂为ph值为7～9、浓度为10mm的tris-hcl溶液；所述功能性嵌段肽的浓度为0.5～5mg/ml。
21、优选的，所述自组装反应的时间为12～48h。
22、本专利技术提供了上述制备方法制备得到的金属多酚网络偶联功能性嵌段肽涂层，包括位于植入物表面的金属多酚网络中间层和与所述金属多酚网络中间层偶联的功能性嵌段肽。
23、本专利技术提供了一种功能性植入材料，包括植入物基材和包覆在所述植入物基材表面的金属多酚网络偶联功能肽涂层。
24、本专利技术提供了一种金属多酚网络偶联功能性嵌段肽涂层的制备方法，本专利技术将植入物置于植物多酚溶液与金属离子溶液的混合液中，进行第一振荡混合，静置后向所得第一振荡混合体系中加入tris-hcl溶液，进行第二振荡混合，得到表面包覆金属多酚网络中间层的植入物；再将所述表面包覆金属多酚网络中间层的植入物置于所述功能性嵌段肽溶液中，进行自组装反应，得到金属多酚网络偶联功能性嵌段肽涂层。本专利技术通过构建金属多酚网络的中间层，多酚中的酚羟基具有高亲和性和粘附力，不仅能够提供广泛基底粘附能力，还能与功能性嵌段肽的多聚碱性氨基酸单元进行组装，将功能性嵌段肽牢牢地固定于植入物表面，保持了多肽的高生物活性。本专利技术采用稳定且柔和的金属多酚网络表面修饰策略，通过设计多聚碱性氨基酸与功能性多肽合理连接的功能性嵌段肽，这些功能性肽段可以为植入物提供广谱抗菌、抗蛋白吸附、促进细胞粘附、骨修复、血管生成或免疫调节等多生物功能，赋予植入物可设计的生物活性。
25、本专利技术构建的金属多酚网络偶联功能肽涂层中的功能性嵌段肽结构方便根据实际应用情况进行设计，可实现植入物表面多功能化。具体的，碱性氨基酸可选择多聚精氨酸、多聚组氨酸或多聚赖氨酸，提供多种超分子相互作用力；功能肽则可选择抗菌肽、抗污肽、细胞粘附肽、成骨肽、成血管肽或免疫调节肽，实现广谱抗菌、抗蛋白吸附、促进细胞粘附、骨修复、血管生成、免疫调节等多种生物功能。此外，本专利技术金属多酚网络偶联功能肽涂层对植入物基材的普适性强，可用于各种生物材料的表面功能化，对于钛、铝、镁、钢等金属基材以及陶瓷、塑料、石英、玻璃等非金属基材均具有良好的表面生物活性改性作用。
26、同时，本专利技术提供的涂层的制备方法操作简单，易于实现工业化批量生产。
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1.一种金属多酚网络偶联功能性嵌段肽涂层的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多聚碱性氨基酸包括多聚赖氨酸、多聚精氨酸和多聚组氨酸中的一种或几种；所述多聚碱性氨基酸的聚合度为3～24；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述植物多酚包括单宁酸、原花青素、儿茶素和表没食子儿茶素没食子酸酯中的一种或几种；
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述金属离子由金属离子源提供；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一振荡混合为涡旋振荡，所述第一振荡混合的速率为500～1000rpm，时间为10～60s；
6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述第二振荡混合后，还包括重复进行第一振荡混合-静置-第二振荡混合的过程，所述重复的次数≥5次。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述功能性嵌段肽溶液的溶剂为pH值为7～9、浓度为10mM的Tris-Hcl溶液；所述功能性嵌段肽的浓度为0.5～5mg/mL。
8.根据
9.权利要求1～8任意一项所述制备方法制备得到的金属多酚网络偶联功能性嵌段肽涂层，包括位于植入物表面的金属多酚网络中间层和与所述金属多酚网络中间层偶联的功能性嵌段肽。
10.一种功能性植入材料，包括植入物基材和包覆在所述植入物基材表面的权利要求9所述的金属多酚网络偶联功能肽涂层。
...【技术特征摘要】
1.一种金属多酚网络偶联功能性嵌段肽涂层的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多聚碱性氨基酸包括多聚赖氨酸、多聚精氨酸和多聚组氨酸中的一种或几种；所述多聚碱性氨基酸的聚合度为3～24；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述植物多酚包括单宁酸、原花青素、儿茶素和表没食子儿茶素没食子酸酯中的一种或几种；
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述金属离子由金属离子源提供；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一振荡混合为涡旋振荡，所述第一振荡混合的速率为500～1000rpm，时间为10～60s；
6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李娜，卢若飞，昝兴杰，
申请(专利权)人：国科温州研究院温州生物材料与工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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