医用复合材料及其制备方法与流程

本发明属于涂层技术领域，具体涉及一种包覆有生物涂层的医用复合材料及其制备方法。

背景技术：

生物涂层是表面改性技术的一部分，该项技术在医学材料制备和改性方面一直备受关注。近年来，随着生物材料的发展，材料的表面改性技术需求也越来越广泛。尤其当生物材料表面的组织相容性、生物活性、组织的抗菌性等方面的功能需要提升时，生物表面改性技术，尤其是制备生物涂层便显得尤为重要。

最早在制备生物涂层时，用的比较多的是沉积涂层的技术，冷涂层或热涂层，然而所需的设备要求高，热涂层甚至需要很高的温度，对于需要包覆涂层的材料表面具有一定的损害，并且此技术针对的材料范围比较狭小，主要是金属或陶瓷涂层，涂覆的材料对象也只是金属或陶瓷材料。随后，化学溶胶凝胶法被用来制备涂层，然而制备工艺复杂，且对环境有损害。原位表面改性的技术近来也有些报导，比如离子注入、光刻蚀等技术、电化学等工艺，但相对来说工艺都比较复杂。尤其在医药大规模制备时并不能很好的满足应用需求，成本也比较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新的医用复合材料，所述医用材料具有生物相容性好、表面粘附性强、涂层厚度分布均匀等特点，且所制备的医用复合材料可以用于医药药物的改性方面，比如生物制药喷剂等。

本发明的医用复合材料具有基体材料，所述基体材料的表面原位合成有一层均匀的生物涂层，所述生物涂层为聚多巴胺，所述生物涂层的厚度为5～10nm。本发明所用的涂层材料为生物材料，来源于生物本身兴奋或受刺激时就会产生，绿色环保、具有很好的生物相容性，所需原料成本低、合成工艺简单，且所制备的生物涂层厚度均匀。

较佳地是，所述基体材料为钛酸钡颗粒或碳纳米纤维。

本发明的另一目的在于提供一种制备医用复合材料的方法，所述方法为原位合成法。以多巴胺为单体、以三羟甲基氨基甲烷为聚多巴胺的中间物，以蒸馏水为溶剂，采用磁力搅拌器搅拌，在常温下实现聚多巴胺的合成。该方法工艺简单，便于操作，得到的医用复合材料具有生物相容性好、表面粘附性强、涂层厚度分布均匀等特点。

具体包括如下步骤：

步骤s1，将基体材料、蒸馏水、多巴胺和三羟甲基氨基甲烷于常温下搅拌混合进行原位合成；

步骤s2，将原位合成后的溶液离心，下层液用蒸馏水清洗并离心至少2次，干燥得到所述的医用复合材料。

较佳地是，步骤s1中，在150～200rpm下搅拌混合12～24h，优选在175rpm下搅拌混合16h。

较佳地是，步骤s1中，多巴胺与三羟甲基氨基甲烷的质量比例为1:0.3～0.5，优选1:0.4。

较佳地是，步骤s1中，多巴胺：三羟甲基氨基甲烷：基体材料的质量比例为1:0.3～0.5:1～3。

较佳地是，步骤s2中，离心的速率为5000～10000rpm，优选7500rpm，离心时间为10～20min，优选15min。

步骤s2中，下层液用蒸馏水清洗、离心，如此来回往复2～6次，优选3次。

本发明的积极进步效果在于：首次提出所用的涂层材料为生物涂层材料，且来源于生物本身兴奋或受刺激时就会产生，具有很好的生物相容性，所需原料和合成工艺简单、成本低，且所制备的生物涂层厚度均匀。能够满足大规模应用并替代先前的复杂工艺。

本发明方法制备的生物涂层材料具有生物相容性好、表面粘附性强、涂层厚度分布均匀等特点。

生物涂层材料由于具有生物相容性好、表面粘附性强、涂层厚度分布均匀等特点，在医用喷雾剂、医用绷带等材料方面都表现出了广阔的应用前景。采用原位化学合成法制备生物涂层材料，工艺简单、操作方面，可以满足大规模生产使用，能够取代先前使用的高温涂层技术或复杂的化学工艺。

附图说明

图1为实施例2合成的医用复合材料的电子显微透射图；

图2为实施例5合成的医用复合材料的电子显微透射图。

具体实施方式

实施例1～6

步骤s1，将基体材料、蒸馏水、多巴胺和三羟甲基氨基甲烷分别称量，倒入烧杯中，将装入原料的烧杯放在磁力搅拌器上，于常温下在v1转速下搅拌混合t1小时。

步骤s2，取出溶液并放入离心机中在v2转速下离心t2分钟，下层液用蒸馏水清洗并离心n次，干燥得到所述的医用复合材料。

实施例1～4具有生物涂层的医用复合材料的制备工艺参数

结果：图1为实施例2于室温下合成的医用复合材料的电子显微透射图。图中所示，钛酸钡颗粒表面的生物涂层材料紧密粘附在其表面，且厚度均匀，为5～10nm。

图2为实施例5于室温下合成的医用复合材料的电子显微透射图。图中所示，碳纳米纤维表面的生物涂层材料紧密粘附在其表面，且厚度均匀，为5～10nm。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种医用复合材料以及制备方法，所述医用复合材料具有基体材料，其表面原位合成有一层均匀的生物涂层，所述生物涂层为聚多巴胺，厚度为5～10nm。所述制备方法具体包括：以多巴胺、三羟甲基氨基甲烷和蒸馏水为原料，采用磁力搅拌器搅拌，常温下实现聚多巴胺的合成形成生物涂层。本发明方法制备的生物涂层聚多巴胺材料具有生物相容性好、表面粘附性强、涂层厚度分布均匀等特点，能够取代常规复杂工艺制备生物涂层的方法，且所制备的生物涂层可以用于医药药物的改性，比如生物制药喷剂等。

技术研发人员：胡海龙;岳建岭;黄小忠;阳海棠
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2019.05.07
技术公布日：2019.08.13