科创中国

本发明涉及一种多孔金属材料表面的生物活性涂层及其制备方法，属于生物医用材料领域。本发明采用化学及电化学方法在多孔金属材料表面制备多层结构涂层，制备工艺简单、耗时少，重复性好，易于实现可控批量生产。由本方法制备的生物活性涂层具有三层微结构：底层（金属表面上）为金属氧化物致密层、中间层为金属氧化物凝胶层、顶层（表层）为磷酸钙膜层，且这三层膜的厚度和微结构可在纳米到微米范围内按需调控。这种特征的涂层不仅具有抑制基底金属自发的腐蚀作用，而且还有很强的基体附着力、较大的比表面积和丰富的微孔等特点，从而可大幅提高多孔金属材料的骨传导性，甚至骨诱导性，尤其适用于承重部位骨缺损的修复或替换。

本发明涉及一种多孔金属材料表面的生物活性涂层及其制备方法，属于生物医用材料领域。本发明采用化学及电化学方法在多孔金属材料表面制备多层结构涂层，制备工艺简单、耗时少，重复性好，易于实现可控批量生产。由本方法制备的生物活性涂层具有三层微结构：底层（金属表面上）为金属氧化物致密层、中间层为金属氧化物凝胶层、顶层（表层）为磷酸钙膜层，且这三层膜的厚度和微结构可在纳米到微米范围内按需调控。这种特征的涂层不仅具有抑制基底金属自发的腐蚀作用，而且还有很强的基体附着力、较大的比表面积和丰富的微孔等特点，从而可大幅提高多孔金属材料的骨传导性，甚至骨诱导性，尤其适用于承重部位骨缺损的修复或替换。

钛及其合金具有生物相容性好、毒性低、足够的力学强度和耐腐蚀性而成为人体承重部位受损硬组织(牙齿,关节等)置换的首选材料。可是，未经特殊表面处理的钛及其合金却是生物惰性的。这种表面生物惰性的植入体由于很难与其周围组织形成有效的骨整合，常常导致植入体松动而引起慢性炎症，最终不得不二次手术取出植入体，这是导致钛基植入体植入失败的主要原因。大量的研究表明，钛基植入体表面生物活化可促进植入体与周围组织的骨整合,从而克服因植入体松动而导致的植入失败的问题。因此，钛及其合金表面的生物活化就成为钛基植入体研发的重点之一。

除了植入金属部件表面涂层的生物活性外，另外一个影响植入体成败的重要因素就是生物活性涂层与基体金属的连接（粘结）强度。由于松动的涂层总是会引起机体的炎性反应，长时间的炎性反应导致植入的失败。因此，理想的植入金属器件表面的生物活性涂层应该同时满足三个条件：生物活性，力学稳定性，以及对基体金属自然腐蚀的抑制性。目前，尚无可同时满足这种理想条件的涂层或其制备技术。因此，在多孔金属植入体表面制备理想的生物活性涂层对发挥金属植入体的设计性能，延长其使用寿命，降低返修/失效率，提高患者的生活质量具有重要意义。

朱向东，四川大学研究员（二级），工学博士，博士生导师，担任国家生物医学材料工程技术研究中心中试基地负责人，四川大学材料基因工程研究中心/四川省生物材料基因工程研究中心副主任；兼任中国生物材料学会理事、生物陶瓷分会副主委，国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心专家咨询委员会委员、生物材料创新合作平台专家委员会委员，中国研究型医院学会运动医学专委会常委、四川省国际医促会骨科科技创新与转化专委会副主委，Regen Biomater、Appl Mater Today及Int J Nanomed杂志编委等。主要研究方向：组织诱导性生物材料、生物陶瓷3D打印、生物材料基因组等

钛及其合金具有生物相容性好、毒性低、足够的力学强度和耐腐蚀性而成为人体承重部位受损硬组织(牙齿,关节等)置换的首选材料。可是，未经特殊表面处理的钛及其合金却是生物惰性的。这种表面生物惰性的植入体由于很难与其周围组织形成有效的骨整合，常常导致植入体松动而引起慢性炎症，最终不得不二次手术取出植入体，这是导致钛基植入体植入失败的主要原因。大量的研究表明，钛基植入体表面生物活化可促进植入体与周围组织的骨整合,从而克服因植入体松动而导致的植入失败的问题。因此，钛及其合金表面的生物活化就成为钛基植入体研发的重点之一。

除了植入金属部件表面涂层的生物活性外，另外一个影响植入体成败的重要因素就是生物活性涂层与基体金属的连接（粘结）强度。由于松动的涂层总是会引起机体的炎性反应，长时间的炎性反应导致植入的失败。因此，理想的植入金属器件表面的生物活性涂层应该同时满足三个条件：生物活性，力学稳定性，以及对基体金属自然腐蚀的抑制性。目前，尚无可同时满足这种理想条件的涂层或其制备技术。因此，在多孔金属植入体表面制备理想的生物活性涂层对发挥金属植入体的设计性能，延长其使用寿命，降低返修/失效率，提高患者的生活质量具有重要意义。

本发明涉及生物医学材料技术领域，具体涉及一种多孔金属材料表面的生物活性涂层及其制备方法。可采用的转化方式为：技术转让。具体细节由双方协商确定。