[發(fā)明專利]可控制生醫(yī)用骨科植入材料溶解速率的成品及制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610139237.3
• 申請(qǐng)日: 2006-09-20
• 公開（公告）號(hào): CN101147808A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉晉志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 葉南輝
• 主分類號(hào): A61L27/02
• 分類號(hào): A61L27/02;A61L27/58
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 鐘晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為利用控制恒溫、恒濕條件，以真空抽取技術(shù)將處理溶液擴(kuò)散反應(yīng)進(jìn)入生醫(yī)用骨科植入材料，致使該植入材料表面生成第二相。

先前技術(shù)

近年來(lái)骨科在臨床上常會(huì)遇到骨質(zhì)老化及疏松癥等案例。隨著人口年齡增長(zhǎng)，骨替代產(chǎn)品(bone?substitute)更是需求急。因疾病而造成的局部缺陷以及因外傷、骨骼疾病而造成的局部缺陷，只需將該部位加以修補(bǔ)即可，而填充材料除了自體骨移植、同種尸骨、加工后的動(dòng)物尸骨的傳統(tǒng)方式以外，骨科常用的填充材料是以硫酸鈣為主的骨水泥，如Collagraft及OsteoSet植骨替代產(chǎn)品(bone?graft?substitute)等硫酸鈣材料。但常會(huì)因不易獲得、病患本身排斥、感染、二次手術(shù)、溶解速率太快以及軟纖維組織的長(zhǎng)入等缺點(diǎn)，同時(shí)由于因應(yīng)人體骨骼修補(bǔ)的各種復(fù)雜形狀及其相對(duì)產(chǎn)生的應(yīng)力，所以上述各種骨填充材料在實(shí)際上使用受到很大的限制。所以如何避免二次手術(shù)及降低植入材料的流失速率、促進(jìn)骨細(xì)胞生長(zhǎng)等特性是目前的研究重點(diǎn)。希望能使填充材料的流失速率接近骨頭的生長(zhǎng)速率，則可避免纖維組織的長(zhǎng)入。

骨骼填充材料是一種植入性的材料，可為單一材料或是多種材料組合成復(fù)合材料；其可通過骨生成(osteogenic)、骨誘導(dǎo)(osteoinductive)或骨引導(dǎo)(osteoconductive)的影響方式而具有促進(jìn)骨的修復(fù)反應(yīng)。骨骼填充材料大致可分成自體移植材(autograft)、同種移植材(allrgaft)、異種移植材(xenograft)、人工材料(synthetic?materials)及互相間的混合物。而人工材料(synthetic?materials)可分為：

1.骨引導(dǎo)塊狀或細(xì)粉(osteoconductive?blocks?or?granules)

2.骨引導(dǎo)水泥(osteoconductive?cements)

3.骨誘導(dǎo)蛋白質(zhì)(osteoinductive?proteins)

4.復(fù)合材料(composites)

人工材料(synthetic?materials)：人工材料的出現(xiàn)，大大地拓展了骨骼填充材的使用范圍。其大致可分為陶瓷材料與高分子材料兩種。陶瓷以磷酸鈣系列以及硫酸鈣為主，這兩種均有良好的生物兼容性，同時(shí)可在體內(nèi)被吸收。而高分子目前有在體內(nèi)無(wú)法吸收的PMMA及可吸收的PLLA。硫酸鈣是一種無(wú)機(jī)物質(zhì)，且具有骨傳導(dǎo)(osteoconductive)功能的骨骼填充替代物。

硫酸鈣(calcium?sulfate)即通常所述的石膏，其可分為無(wú)水石膏(CaSO₄)、半水石膏(CaSO₄·1/2H₂O)及二水石膏(CaSO₄·2H₂O)三種，醫(yī)療上經(jīng)常使用的高硬度石膏即是半水硫酸鈣(hemihydro?calciumsulfate)。其加水后產(chǎn)生結(jié)晶水，變成二水硫酸鈣就會(huì)有凝固硬化效果出現(xiàn)。化學(xué)反應(yīng)式如下：

CaSO₄·1/2H₂O+3/2H₂O→CaSO₄·2H₂O

整個(gè)反應(yīng)過程中每摩爾(mole)的半水硫酸鈣除了加入3/2摩爾(mole)的水之外，還要加入更多的水使整個(gè)漿體能攪拌均勻。所以加入越多的水會(huì)使凝固硬化過程越慢，所需時(shí)間就越久。待整個(gè)反應(yīng)結(jié)束后，過多的水留在硫酸鈣內(nèi)蒸發(fā)后即變成孔洞，所以加入越多的水，硬化后的硫酸鈣強(qiáng)度就越差。而半水硫酸鈣原為二水硫酸鈣遇熱蒸發(fā)脫水所得到。半水硫酸鈣遇水會(huì)產(chǎn)生吸濕性，控制半水硫酸鈣還原為二水硫酸鈣時(shí)的結(jié)晶程度，可得更大強(qiáng)度之產(chǎn)品，得到較長(zhǎng)的溶解時(shí)間。其中半水硫酸鈣又可按其物理特性分為α和β類。

基于以上描述，可能利用硫酸鈣(calcium?sulfate)以研發(fā)出一種利于避免二次手術(shù)及降低植入材料的流失速率、促進(jìn)骨細(xì)胞生長(zhǎng)等特性達(dá)成目前的研究重點(diǎn)。希望能使填充材料的流失速率接近骨頭的生長(zhǎng)速率，則可避免纖維組織的長(zhǎng)入。即需要發(fā)展一種可控制生醫(yī)用骨科植入材料溶解速率的技術(shù)，該技術(shù)特點(diǎn)在于控制恒溫恒濕環(huán)境，在真空環(huán)境下變化不同處理液種類，在生醫(yī)植入材料表面形成不同于基材結(jié)構(gòu)的第二相生成。所以發(fā)明的技術(shù)所生成的第二相組織可作為控制生醫(yī)植入材料溶解速率的手段，其特征在于該結(jié)構(gòu)可為層狀同心圓結(jié)構(gòu)。且該組織為致密并均勻分布。導(dǎo)致發(fā)明人經(jīng)努力研發(fā)出本發(fā)明來(lái)達(dá)成上述的需求。

發(fā)明內(nèi)容