本發明屬于生物醫用植入物領域，具體涉及一種具有BMP-2緩釋復合涂層的種植體活性表面及其制備方法。
背景技術：
鈦金屬具有良好的生物相容性、力學性能和機械加工潛力等優點，目前作為牙種植材料在口腔科廣泛應用。然而，鈦金屬本身具有生物惰性，被植入機體后，引發愈合時間長、生物活性低，誘導骨修復能力差等問題。為了提高其生物活性，目前大多采用等離子噴涂、離子濺射、電泳、微波燒結等技術改造種植體表面的微觀物理形貌和化學成分，形成具有較好生物相容性的粗糙多孔表面，并提高了種植體育骨組織的結合強度，但此類種植體與骨組織之間仍然是物理性結合，但無骨誘導性能，與周圍組織的生物相容性低，臨床上口腔種植治療的周期相當長，給患者的生活帶來諸多不便。近年來，在改造種植體表面的微觀物理形貌的基礎上，在其表面制備或涂覆生物活性分子涂層或薄膜，達到促進成骨細胞的增殖和分化來促使新骨的形成，縮短了治療周期。
骨形態發生蛋白(BMP)為高效骨誘導因子，可在骨修復早期通過誘導未分化間充質細胞和骨髓基質細胞不可逆分化為軟骨細胞和成骨細胞而誘導新骨形成。目前，將BMP作為生物活性分子引入種植體表面的研究很多，但由于BMP很容易在體內被擴散或吸收降解，因此無法在局部發揮持續剌激和誘導成骨的作用，其生物活性難以得到充分發揮。
技術實現要素：
鑒于上述現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種具有BMP-2緩釋復合涂層的種植體活性表面及其制備方法。通過本發明在純鈦種植體表面成功構建了具有BMP-2緩釋復合涂層的活性表面，復合涂層中的BMP-2F在體外緩釋4周以上，并具有生物活性。
本發明的技術方案如下：
一種具有BMP-2緩釋復合涂層的種植體的活性表面，所述種植體的外表面具有鈦基底層，所述鈦基底層外表面具有二氧化鈦基層，所述二氧化鈦基層的外表面涂覆有鈣磷離子/BMP復合涂層。
在上述技術方案中，所述的具有BMP-2緩釋復合涂層的種植體的活性表面，其制備方法包括以下步驟：
(1)將鈦金屬種植體表面用200、300、600和2000目砂紙逐級打磨，清洗，在60℃烘干；
(2)以烘干后的種植體為陽極、鉑片為陰極、0.5％HF水溶液為電解液，在20V電壓下使用兩電極體系陽極氧化0.5-2h，取出種植體超聲清洗，室溫自然干燥；
(3)將干燥后的種植體置于氫氟酸與鹽酸組成的混合酸蝕劑中進行表面刻蝕處理，取出種植體超聲清洗，室溫自然干燥；
(4)將進行表面刻蝕處理后的種植體置于60℃、5mol/L NaOH溶液孵育24-48h，用水超聲清洗、干燥后，600℃下處理1-2h；
(5)將高溫處理后的種植體在紫外線下消毒24-48h，在無菌條件下，浸入含有BMP-2的SBF溶液中，在37℃下孵育12-48h。
進一步地，在上述技術方案中，在步驟(5)中，在所述的種植體浸入含有BMP-2的SBF溶液的過程中每隔12小時換液一次。
進一步地，在上述技術方案中，在步驟(3)中，所述的混合酸蝕劑為47％的氫氟酸與38％的鹽酸以體積比1:1混合的混合液。
進一步地，在上述技術方案中，在步驟(4)中，在步驟(3)中，所述的表面刻蝕處理溫度為60℃，刻蝕處理時間為10-20min。
進一步地，在上述技術方案中，在步驟(5)中，BMP-2在SBP溶液中的濃度為1-5mg/mL。
本發明的有益效果：
1.本發明在種植體表面成功構建了鈣磷離子/BMP-2緩釋復合涂層，種植體植入后可持續緩慢釋放BMP-2，促進成骨，促進種植體與周圍骨組織的早期骨愈合。
2.本發明通過種植體表面鈦金屬表面氧化、酸蝕和堿熱處理，提高材料表面的粗糙度和表面能，增強材料表面的活性，可以促進鈣磷離子的沉積并增強涂層的結合強度，臨床植入時的扭矩高于復合涂層的平均臨界載荷。
3.本發明的BMP-2緩釋復合涂層為鈣磷離子/BMP復合涂層，涂層中BMP-2的載荷量高，BMP-2全層均勻分布于鈣磷離子涂層中，植入體內后，隨著鈣磷離子涂層表面的緩慢溶解，BMP-2被逐步釋放于周圍組織中，具有緩釋作用。
具體實施方式
下述非限制性實施例可以使本領域的普通技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。下述實施例中，如無特殊說明，所使用的實驗方法均為常規方法，所用試劑等均可從化學公司購買。
實施例1
一種具有BMP-2緩釋復合涂層的種植體的活性表面，所述種植體外表面具有鈦基底層，所述鈦基底層外表面具有二氧化鈦基層，所述二氧化鈦基層的外表面涂覆有鈣磷離子/BMP復合涂層，按照如下方法制備得到：
(1)將鈦金屬種植體表面用200、300、600和2000目砂紙逐級打磨，依次用丙酮、乙醇和蒸權水超聲清洗10min，在60℃烘干；
(2)以烘干后的種植體為陽極、鉑片為陰極、0.5％HF水溶液為電解液，在20V電壓下使用兩電極體系陽極氧化1h，取出種植體用水超聲清洗30min，室溫自然干燥；
(3)將干燥后的種植體置于氫氟酸與鹽酸組成的混合酸蝕劑中進行表面刻蝕處理，表面刻蝕處理溫度為60℃，刻蝕處理時間為10min，取出種植體用水超聲清洗30min，室溫自然干燥；
(4)將進行表面刻蝕處理后的種植體置于60℃、5mol/L NaOH溶液孵育24h-48小時，用水超聲清洗、干燥后，600℃下處理1h；
(5)將高溫處理后的種植體在紫外線下消毒24h，在無菌條件下，浸入含有1mg/mL BMP-2的SBF溶液中，在37℃下孵育24h，每隔12小時換液一次。
其中，在步驟(3)中，所述的混合酸蝕劑為47％的HF與38％的HCl以體積比為1:1混合的混合液。
復合涂層的厚度為11.6μm，用ELISA法檢測復合涂層體外釋出BMP-2的量，測定結果顯示，涂層在PBS溶液中浸泡4周后，釋放出了總重量的80％。
實施例2
一種具有BMP-2緩釋復合涂層的種植體，所述種植體外表面具有鈦基底層，所述鈦基底層外表面具有二氧化鈦基層，所述二氧化鈦基層的外表面涂覆有鈣磷離子/BMP復合涂層，按照如下方法制備得到：
(1)將鈦金屬種植體表面用200、300、600和2000目砂紙逐級打磨，依次用丙酮、乙醇和蒸權水超聲清洗10min，在60℃烘干；
(2)以烘干后的種植體為陽極、鉑片為陰極、0.5％HF水溶液為電解液，在20V電壓下使用兩電極體系陽極氧化1.5h，取出種植體用水超聲清洗30min，室溫自然干燥；
(3)將干燥后的種植體置于氫氟酸與鹽酸組成的混合酸蝕劑中進行表面刻蝕處理，表面刻蝕處理溫度為60℃，刻蝕處理時間為20min，取出種植體用水超聲清洗30min，室溫自然干燥；
(4)將進行表面刻蝕處理后的種植體置于60℃、5mol/L NaOH溶液孵育24h-48小時，用水超聲清洗、干燥后，在600℃下處理1.5h；
(5)將高溫處理后的種植體在紫外線下消毒48h，在無菌條件下，浸入含有4mg/mL BMP-2的SBF溶液中，在37℃下孵育48h，每隔12小時換液一次。
其中，在步驟(3)中，所述的混合酸蝕劑為47％的HF與38％的HCl以體積比為1:1混合的混合液。
復合涂層的厚度為12.6μm，用ELISA法檢測復合涂層體外釋出BMP-2的量，測定結果顯示，涂層在PBS溶液中浸泡4周后，釋放出了總重量的85％。