本发明属于医用材料制备，具体涉及一种聚醚醚酮表面时序免疫调控组织修复涂层的构建方法及应用。
背景技术：
1、硬组织植入材料是生物材料的重要组成部分，具有庞大的市场需求。随着人口老龄化的加剧，机体的老化和疾病导致的激素异常都有可能加大骨折和关节老化损伤等伤病的发生率。聚醚醚酮(peek)材料目前已经被应用于脊柱融合器等骨修复领域，但是其在实际应用中依然存在一些问题。
2、材料植入人体后会引发宿主的免疫反应，其中巨噬细胞在组织修复过程中扮演重要角色。组织损伤初期(术后3天)，损伤部位的巨噬细胞通常为m1型，参与死亡细胞和病原体的吞噬，同时分泌大量促炎因子，m1巨噬细胞分泌tnf-α促进早期血管新生，但m1巨噬细胞过度活化也会导致大量炎性因子聚集，从而影响组织愈合。组织损伤后期(术后1周+)，巨噬细胞通过旁路激活途径如il-4/13、il-10和免疫复合物(ic)等诱导巨噬细胞向m2分化，m2表达组织修复过程中的关键基因(如精氨酸酶(arg-1)和fizz1)，分泌各种细胞生长因子，如il-4、il-10、转化生长因子(tgf-β)、内皮生长因子(vegf)等，促进细胞增殖、分化、ecm沉积和血管生成，有利于组织修复。
3、早期植入材料的设计一般是以减少宿主免疫反应为目标，而近年来的研究表明，尽管植入材料在体外评估过程中生物学性能显著，但在植入体内后会出现骨结合不良、易产生炎性纤维包裹等问题，导致组织愈合失败。造成这一问题的关键是宿主对植入体材料的免疫反应失衡。生物材料周围平衡的炎症环境至关重要，因为炎症反应的下调和过度都会导致临床上骨再生不理想。此外，平衡的炎症似乎是宿主先天免疫系统消除感染的最佳状态。一方面，没有炎症对宿主是有害的，因为它不能消除细菌感染，一旦形成，细菌生物膜可以通过减弱宿主的炎症反应来利用这一弱点来抵抗清除。另一方面，持续的炎症也容易导致植入失败。因此，材料调节免疫反应的设计应当是基于在一定时间内，将巨噬细胞表型从促炎向抗炎依次调节，以适应组织愈合过程。
4、与此同时，聚醚醚酮的生物惰性较强，导致骨整合效果不佳，容易导致植入体松动进而导致植入失败。材料后期诱导巨噬细胞m2极化后，可通过巨噬细胞表达的各种生长因子促进材料表面的骨整合效果。
技术实现思路
1、针对目前临床使用的peek基植入体骨整合和免疫调控性能不佳导致植入后期易发生植入体松动的问题，本发明的目的在于提供一种聚醚醚酮表面时序免疫调控组织修复涂层的构建方法及应用，以满足医用peek植入体材料在初期所需的诱导巨噬细胞向m1表型分化的能力，后期诱导巨噬细胞向m2表型分化的能力；与此同时，通过植入物后期诱导的m2表型巨噬细胞表达的各种生长因子促进材料表面的骨整合效果。
2、第一方面，本发明提供了一种聚醚醚酮基植入物表面复合涂层，所述聚醚醚酮基植入物表面复合涂层包括：作为内层的位于聚醚醚酮基植入物基体表面的氧化镁嵌合层，和作为外层的位于所述氧化镁嵌合层表面的氧化镁沉积层；
3、所述聚醚醚酮基植入物表面复合涂层在生理环境下其表面微环境的镁离子浓度呈时序性变化并能够实现阶段性免疫调控。
4、较佳地，所述聚醚醚酮基植入物表面复合涂层通过调控氧化镁沉积层的厚度调控氧化镁沉积层在生理环境下的降解时间，进而通过调控表面微环境中的镁离子含量和持续时间调控巨噬细胞的极化时间。
5、较佳地，所述氧化镁嵌合层中镁元素百分比为20％以下，优选为10％以下。
6、较佳地，所述氧化镁沉积层的厚度为1～1000nm。
7、较佳地，通过等离子体浸没注入在聚醚醚酮基植入物基体表面形成氧化镁嵌合层；通过磁控溅射在氧化镁嵌合层表面形成氧化镁沉积层。
8、较佳地，所述聚醚醚酮基植入物为聚醚醚酮材料；优选地，所述聚醚醚酮基植入物为表面具有微米级结构、亚微米级结构、纳米级结构中至少一种的聚醚醚酮材料；更优选地，所述聚醚醚酮材料为纤维增强聚醚醚酮。
9、第二方面，本发明提供了一种上述聚醚醚酮基植入物表面复合涂层的构建方法，所述构建方法包括以下步骤：采用等离子体浸没离子注入技术将镁离子注入到聚醚醚酮基植入物基体表面构建得到氧化镁嵌合层；采用射频磁控溅射技术在所述氧化镁嵌合层表面沉积氧化镁构建氧化镁沉积层，得到所述聚醚醚酮基植入物表面复合涂层。
10、较佳地，所述等离子体浸没离子注入技术的工艺参数包括：以镁单质作为阴极；真空室温度为10～100℃；本底真空度为1×10-3～6×10-3pa；注入电压为-5～-50kv；脉冲频率为5～20hz；脉宽为50～1000μs；注入时间为0.5～240min。
11、较佳地，所述射频磁控溅射技术的工艺参数包括：在金属镁靶材上进行溅射；真空室温度为10～100℃；本底真空度为1×10-3～8×10-3pa；射频功率为50～200w；工作气压为1×10-1～20pa；溅射时间为1～240min；溅射气氛为氩气与氧气的混合气氛；优选地，氩气与氧气的流量比为1/15～1/5。
12、第三方面，本发明提供了一种上述任一项所述的聚醚醚酮基植入物表面复合涂层在制备骨植入材料中的应用。
13、有益效果
14、本发明改性处理所得的改性peek材料，在获得良好免疫调控能力的同时可通过调节磁控溅射和离子注入工艺参数，控制mgo薄膜厚度和mg元素的掺杂含量，进而调控表面微环境中的镁离子含量多少和持续时间，从而满足实际临床需求。
1.一种聚醚醚酮基植入物表面复合涂层，其特征在于，所述聚醚醚酮基植入物表面复合涂层包括：作为内层的位于聚醚醚酮基植入物基体表面的氧化镁嵌合层，和作为外层的位于所述氧化镁嵌合层表面的氧化镁沉积层；
2.根据权利要求1所述的聚醚醚酮基植入物表面复合涂层，其特征在于，所述聚醚醚酮基植入物表面复合涂层通过调控氧化镁沉积层的厚度调控氧化镁沉积层在生理环境下的降解时间，进而通过调控表面微环境中的镁离子含量和持续时间调控巨噬细胞的极化时间。
3.根据权利要求1或2所述的聚醚醚酮基植入物表面复合涂层，其特征在于，所述氧化镁嵌合层中镁元素百分比为20％以下，优选为10％以下。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的聚醚醚酮基植入物表面复合涂层，其特征在于，所述氧化镁沉积层的厚度为1～1000nm。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的聚醚醚酮基植入物表面复合涂层，其特征在于，通过等离子体浸没注入在聚醚醚酮基植入物基体表面形成氧化镁嵌合层；通过磁控溅射在氧化镁嵌合层表面形成氧化镁沉积层。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的聚醚醚酮基植入物表面复合涂层，其特征在于，所述聚醚醚酮基植入物为聚醚醚酮材料；优选地，所述聚醚醚酮基植入物为表面具有微米级结构、亚微米级结构、纳米级结构中至少一种的聚醚醚酮材料；更优选地，所述聚醚醚酮材料为纤维增强聚醚醚酮。
7.一种权利要求1-6中任一项所述的聚醚醚酮基植入物表面复合涂层的构建方法，其特征在于，所述构建方法包括以下步骤：采用等离子体浸没离子注入技术将镁离子注入到聚醚醚酮基植入物基体表面构建得到氧化镁嵌合层；采用射频磁控溅射技术在所述氧化镁嵌合层表面沉积氧化镁构建氧化镁沉积层，得到所述聚醚醚酮基植入物表面复合涂层。
8.根据权利要求7所述的构建方法，其特征在于，所述等离子体浸没离子注入技术的工艺参数包括：以镁单质作为阴极；真空室温度为10～100℃；本底真空度为1×10-3～6×10-3pa；注入电压为-5～-50kv；脉冲频率为5～20hz；脉宽为50～1000μs；注入时间为0.5～240min。
9.根据权利要求7或8所述的构建方法，其特征在于，所述射频磁控溅射技术的工艺参数包括：在金属镁靶材上进行溅射；真空室温度为10～100℃；本底真空度为1×10-3～8×10-3pa；射频功率为50～200w；工作气压为1×10-1～20pa；溅射时间为1～240min；溅射气氛为氩气与氧气的混合气氛；优选地，氩气与氧气的流量比为1/15～1/5。
10.一种权利要求1-6中任一项所述的聚醚醚酮基植入物表面复合涂层在制备骨植入材料中的应用。