[發明專利]負重組織工程骨多孔純鎂支架及支架仿人骨材料表面涂層

無效

• 申請號: 200710054040.4
• 申請日: 2007-03-07
• 公開（公告）號: CN101259293A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 李秉哲;雷萬軍;曹誼林;卡爾·烏利希·凱納;崔磊;周寧生;彭淑鴿;馮坤;趙琳
• 申請（專利權）人: 李秉哲;雷萬軍;曹誼林
• 主分類號: A61L27/56
• 分類號: A61L27/56;A61L27/32;A61L27/42
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技術領域

本發明屬于生物醫學工程材料技術領域，尤其是一種負重組織工程骨多孔純鎂支架及支架仿人骨材料表面涂層。

背景技術

現代醫學的骨組織工程中，種子細胞、生物材料和組織構建是三個最基本要素，而生物材料或支架材料是影響骨組織構建最為關鍵的因素之一，它必須具有良好的生物相容性、可降解性、低免疫原性以及一定的空間結構、孔隙率、降解速率等特性。

根據不同骨缺損部位分別選擇天然珊瑚、磷酸三鈣β-TCP和部分脫鈣骨pDBM所制作的不同材料支架，成功地完成修復羊與狗的顱骨缺損、狗的牙槽嵴骨缺損及下頜骨缺損、羊的股骨缺損等多種骨缺損動物模型。

在大動物實驗成功的基礎上，已開展了組織工程骨的臨床試用，修復了顱骨缺損、齒槽裂骨缺損、顱面部骨凹陷畸形、四肢骨缺損以及骨不連等各類骨缺損，已達病例若干。

臨床試用發現，部分脫鈣骨pDBM/自體骨髓基質干細胞hBMSC的復合物，在人體內能形成組織工程骨，并有正常骨組織相同的結構，已修復顱頜面骨缺損；但是，臨床試用還發現，pDBM/hBMSC的復合物早期缺乏一定力學強度，尚不能應用在四肢負重部位骨缺損。

截至目前，尚沒有臨床試用β-TCP/hBMSC的復合物，以及天然珊瑚/hBMSC的復合物等并成功地修復四肢負重部位骨缺損的報道。

因此，探索其它修復四肢負重部位骨缺損的骨組織工程支架已成為生物醫學工程緊迫的課題。

發明內容

為解決pDBM/hBMSC等復合物臨床試用早期缺乏一定力學強度，尚不能應用在四肢負重部位骨缺損等問題，本發明設計了一種負重組織工程骨多孔純鎂支架及支架仿人骨材料表面涂層，可應用在人體四肢負重部位骨骼，例如股骨、脛骨、腓骨等長骨的骨缺損修復，并使多孔純鎂支架的力學性能更近似人骨性能。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

所述的負重組織工程骨多孔純鎂支架，其多孔純鎂支架是由顆粒度≤150μm、純度≥99.9％的鎂粉和顆粒度100-500μm、純度≥99.0％的顆粒狀有機造孔劑，經粉末冶金而制成不同直徑D、高度H的圓柱體或圓片，且在圓柱體或圓片中隨機分布主孔洞、連通孔以及盲孔洞，主孔洞之間相互連通形成連通孔，盲孔洞封閉不連通。

所述的負重組織工程骨多孔純鎂支架，其多孔純鎂支架經粉末冶金是將鎂粉和有機造孔劑預混合均勻，倒入金屬模具內，沿多孔純鎂支架的軸向，在100MPa壓力下，壓縮成型預制體；再在低真空下氬氣氛中，預加熱預制體：200℃，5小時；然后燒結預制體：500℃，2小時。

所述的負重組織工程骨多孔純鎂支架，其多孔純鎂支架經粉末冶金用的有機造孔劑是脲或碳酸氫銨。

所述的負重組織工程骨多孔純鎂支架，其多孔純鎂支架的孔隙率，即所有孔洞總體積占支架外輪廓體積的百分比為35-55％，盲孔洞在所有孔洞中所占的百分比為2-5％。

所述的負重組織工程骨多孔純鎂支架，其多孔純鎂支架的主孔洞和盲孔洞直徑為200-500μm；主孔洞之間連通孔徑為50-100μm。

所述的支架仿人骨材料表面涂層，其支架涂層的形成是將支架沉浸在37℃恒溫涂層溶液中，該涂層溶液的離子濃度mmol/L為：

Na⁺-142.0；K⁺-5.0；Ca²⁺-2.5；Mg²⁺-1.5；HCO₃^--27.0；Cl^--125.0；HPO₄^2--1.0；SO₄^2--0.5；I型膠原-0.2-1.0g/L。