【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物材料领域，具体涉及一种活性蛋白涂层及其制备方法。
技术介绍
1、表面工程策略作为赋予生物医用材料/器械表面多功能活性的一种有效手段而被广泛研究。其中，蛋白质涂层是将蛋白质分子覆盖在材料表面形成的一层薄膜，因具有优异的生物相容性、生物活性和其他特定功能，而在医学、生物传感器、药物递送等领域引起了广泛的研究兴趣。目前用于制备蛋白表面的方法主要包括：
2、1）物理吸附——将蛋白质溶液直接涂覆在材料表面，然后通过干燥或其他方法使蛋白质附着在表面上；
3、2）共价交联——通过化学反应将蛋白质共价地与材料表面连接，提高涂层的稳定性和耐久性，常用的交联试剂包括n-羟基肉碱酸酐（nhs）和1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺（edc）；
4、3）生物亲和力涂层——利用生物亲和力，将具有特定结构和功能的分子（如蛋白质、肽、多肽等）与表面结合；
5、4）喷雾涂覆——利用雾化技术，将蛋白质溶液雾化成微小颗粒，然后沉积到材料表面，形成均匀的涂层；
6、5）分子自组装——利用分子自组装的原理，设计并合成具有亲和性的分子，并使其自发地组装成涂层等等。构建蛋白质涂层的方法多种多样，取决于所需的应用和涂层的特定要求。
7、尽管上述制备蛋白质涂层的方法在不同情境下都有其优势，但它们也面临一些共同的问题和挑战，如：
8、1）稳定性问题，特别是通过单一物理吸附和喷涂获得的蛋白质表面，在长时间和复杂微环境的服役条件下，蛋白质的稳定性将直接影响其在实际应用中的耐久
9、2）特异性问题，所制备涂层对特定条件或分子的选择性差，会严重影响涂层在复杂生物力内的应用；
10、3）生物相容性和毒性问题，一些方法为了固定蛋白质可能引入对生物体有害的成分，或者在制备过程中对蛋白质造成损伤，这不仅不会提高生物涂层的生物学效应，还会带来生物安全性隐患；
11、4）可控性问题，一些方法对吸附蛋白质的密度、分布、结构等方面的可控性不够理想；
12、5）成本问题，有些制备方法可能涉及到昂贵的试剂或复杂的工艺步骤，导致涂层制备的成本较高。极大的限制了蛋白质涂层的大规模或商业化应用。
13、故基于现阶段存在的上述问题，提出本专利技术的技术方案。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种活性蛋白涂层及其制备方法。所述制备方法能够在基底材料（如导管、血管支架、生物传感器、吸附膜材料、骨科、眼科、伤口敷料等材料及器械）表面直接构建涂层，并根据基底材料的服役环境和需求，选择性的在表面吸附一种或多种蛋白质，使表面具有特异性或者广谱性的生物学功能，更好的满足材料或器械的生物安全性和生物功能性。
2、本专利技术的方案是，提供一种具有活性蛋白涂层的制备方法，所述制备方法为：
3、（1）将水性硅烷偶联剂与水混合，得到水性硅烷偶联剂溶液；并将基底材料浸泡于所述水性硅烷偶联剂溶液中进行反应，得到第一反应样品；
4、（2）将多酚化合物和巯基化的透明质酸分别与碱性缓冲液混合，分别得到多酚溶液和透明质酸溶液；
5、（3）将步骤（1）得到的所述第一反应样品浸泡于所述多酚溶液中进行反应，得到第二反应样品；
6、（4）将步骤（3）得到的所述第二反应样品浸泡于所述透明质酸溶液中进行反应，得到第三反应样品。
7、（5）将蛋白质与pbs溶液混合，得到蛋白质溶液；
8、（6）将步骤（4）得到的所述第三反应样品浸泡于所述蛋白质溶液中进行反应，即得到活性蛋白涂层。
9、为了便于理解本专利技术，对本专利技术的反应原理进行解释：
10、本专利技术的制备方法首先通过用水溶性硅烷偶联剂处理基底材料，在材料表面生成不同的化学基团，如硅烷基和胺基/羧基/甲氧基等，使材料从惰性表面转化为活性表面，赋予材料表面一定的润湿性。随后将活化后的基底置于多酚化合物溶液中，在碱性条件下，多酚一方面发生自氧化、聚合反应，生成含有醌基、碳碳双键等的多酚聚合物；另一方面多酚及多酚聚合物的酚羟基、胺基、羧基、双键等与透析材料表面的硅烷基、胺基等通过硅烷基与羟基缩合反应、硅烷基与胺基缩合反应、硅烷基与羧基酯化反应及迈克尔加成、席夫碱、自由基聚合、氢键等多种化学作用，将多酚及其聚合物牢固修饰在基底材料表面。随后，所述透明质酸的巯基与材料表面多酚聚合物的双键发生亲核加成反应，将透明质酸接枝到表面，使表面获得优异的润湿性。改性后材料表面的大量活性基团包括醌基、酚羟基、胺基、羧基、苯环等，可以通过共价和非共价作用将蛋白质固定到材料表面；同时，表面快速形成的水化层可以有效维持被吸附蛋白的天然构象，保留蛋白质的活性和相应的生物学功能，即可获得活性蛋白涂层。
11、优选地，所述水性硅烷偶联剂为：氨基硅烷偶联剂、甲基硅烷偶联剂、丙烯酸硅烷偶联剂、乙氧基硅烷偶联剂中的一种或两种以上的组合；
12、所述氨基硅烷偶联剂为氨基甲基三乙氧基硅烷、氨基乙基三乙氧基硅烷、氨基乙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷等中的一种或两种以上的组合；
13、所述甲基硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三异丙氧基硅烷等中的一种或两种以上的组合；
14、所述丙烯酸硅烷偶联剂为丙烯酸三甲氧基硅烷、丙烯酸三乙氧基硅烷、丙烯酸三异丙氧基硅烷等中的一种或两种以上的组合；
15、所述乙氧基硅烷偶联剂为乙氧基三甲氧基硅烷、乙氧基三乙氧基硅烷、乙氧基甲基三甲氧基硅烷等中的一种或两种以上的组合。
16、优选地，所述基底材料为医用金属基材料、医用陶瓷基材料、医用高分子基材料或医用复合材料中的一种。
17、优选地，所述碱性缓冲液为碳酸氢钠/碳酸钠缓冲液、三甲胺/盐酸缓冲液、磷酸缓冲液、氨水/氯化铵缓冲液、苏打水/碳酸氢钠缓冲液、草酸/氢氧化钠缓冲液、三羟甲基氨基甲烷缓冲液、甘氨酸缓冲液、2-（4-羟乙基）-1-哌嗪乙磺酸缓冲液、二（羟甲基）-二胺缓冲液、3-（n-甲基氨基）丙磺酸缓冲液中的一种；
18、优选地，所述多酚化合物为儿茶素类多酚化合物、花青素类多酚化合物、黄烷醇类多酚化合物、黄酮类多酚化合物、咖啡酸类多酚化合物中的一种或两种以上的组合；
19、所述儿茶素类多酚化合物为(-)-儿茶素、(-)-表儿茶素、茶黄素、茶红素、原儿茶素、(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯等中的一种或两种以上的组合；
20、所述花青素类多酚化合物为花青素、玉米黄素、苹果黄素等中的一种或两种以上的组合；
21、所述黄烷醇类多酚化合物为槲皮素、山奈酚、杨梅素、异槲皮素等中的一种或两种以上的组合；
22、所述黄酮类多酚化合物为黄酮、黄酮醇、异黄酮、香豆素、单宁酸等中的一种或两种以上的组合；
23、所述咖啡酸类多酚化合物为咖啡酸、水飞蓟酸、红酸、芦丁、茶鞣酸等中的一种或两种以上的组合。
24、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种活性蛋白涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
2.根据权利要求1所述活性蛋白涂层的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述水性硅烷偶联剂为：氨基硅烷偶联剂、甲基硅烷偶联剂、丙烯酸硅烷偶联剂、乙氧基硅烷偶联剂中的一种或两种以上的组合；
3.根据权利要求1所述活性蛋白涂层的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述基底材料为医用金属基材料、医用陶瓷基材料、医用高分子基材料或医用复合材料中的一种。
4.根据权利要求1所述活性蛋白涂层的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述碱性缓冲液为碳酸氢钠/碳酸钠缓冲液、三甲胺/盐酸缓冲液、磷酸缓冲液、氨水/氯化铵缓冲液、苏打水/碳酸氢钠缓冲液、草酸/氢氧化钠缓冲液、三羟甲基氨基甲烷缓冲液、甘氨酸缓冲液、2-（4-羟乙基）-1-哌嗪乙磺酸缓冲液、二（羟甲基）-二胺缓冲液、3-（N-甲基氨基）丙磺酸缓冲液中的一种。
5.根据权利要求1所述活性蛋白涂层的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述多酚化合物为儿茶素类多酚化合物、花青素类多酚化合物、黄烷醇类多酚化合物、黄酮类多酚化合物、咖啡酸类多
6.根据权利要求1所述活性蛋白涂层的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述透明质酸为分子量5~500 KDa的低分子量透明质酸。
7.根据权利要求1所述活性蛋白涂层的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述蛋白质为白蛋白、纤维蛋白原、I型胶原蛋白、II胶原蛋白、III胶原蛋白、IV胶原蛋白、骨胶原、溶菌酶、抗菌肽、神经肽、生长因子、全血浆蛋白中的一种或两种以上的组合。
8.根据权利要求1所述活性蛋白涂层的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述水性硅烷偶联剂溶液中，水性硅烷偶联剂的体积浓度为0.1~5%；
9.根据权利要求1所述活性蛋白涂层的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述反应的时间为0.5~24h，反应的温度为15~40℃；
10.权利要求1~9任一项所述制备方法得到的活性蛋白涂层。
...【技术特征摘要】
1.一种活性蛋白涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
2.根据权利要求1所述活性蛋白涂层的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述水性硅烷偶联剂为：氨基硅烷偶联剂、甲基硅烷偶联剂、丙烯酸硅烷偶联剂、乙氧基硅烷偶联剂中的一种或两种以上的组合；
3.根据权利要求1所述活性蛋白涂层的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述基底材料为医用金属基材料、医用陶瓷基材料、医用高分子基材料或医用复合材料中的一种。
4.根据权利要求1所述活性蛋白涂层的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述碱性缓冲液为碳酸氢钠/碳酸钠缓冲液、三甲胺/盐酸缓冲液、磷酸缓冲液、氨水/氯化铵缓冲液、苏打水/碳酸氢钠缓冲液、草酸/氢氧化钠缓冲液、三羟甲基氨基甲烷缓冲液、甘氨酸缓冲液、2-（4-羟乙基）-1-哌嗪乙磺酸缓冲液、二（羟甲基）-二胺缓冲液、3-（n-甲基氨基）丙磺酸缓冲液中的一种。
5.根据权利要求1所述活性蛋白涂层的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述多酚...
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