[發(fā)明專利]一種硬組織替代材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310375561.5
• 申請(qǐng)日: 2013-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN104415400B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施發(fā)滿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號(hào): A61L27/32
• 分類號(hào): A61L27/32;A61L27/30
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)用生物材料領(lǐng)域，尤其涉及一種硬組織替代材料及其制備方法。

背景技術(shù)

羥基磷灰石（HA，Ca₁₀(PO4)₆(OH)₂）與天然硬組織的礦化物相似，被認(rèn)為是一種生物活性材料。骨組織可以被看作是有機(jī)基體內(nèi)填充了70%的納米和亞微米類羥基磷灰石結(jié)構(gòu)的礦化物。羥基磷灰石陶瓷作為骨替換材料已在臨床上獲得應(yīng)用。然而羥基磷灰石的力學(xué)性能和耐疲勞性能較差，不能用于承載部位的骨組織替換。日本學(xué)者最早提出等離子噴涂羥基磷灰石涂層的設(shè)想，羥基磷灰石涂層植入人體能在短時(shí)間內(nèi)與骨組織形成牢固結(jié)合，其主要缺點(diǎn)是羥基磷灰石涂層與鈦基體結(jié)合不牢固。羥基磷灰石涂層與鈦基體結(jié)合強(qiáng)度低的主要原因是它們的熱膨脹系數(shù)相差較大（分別為13.3×10^-6/K和（8.4～8.8）×10^-6/K），致使殘余應(yīng)力偏高。

采用高機(jī)械強(qiáng)度和具有良好生物相容性的陶瓷或金屬與HA復(fù)合制備復(fù)合涂層，是改善涂層與基體結(jié)合的一種較好方法。

公開號(hào)為CN101385873A的中國(guó)專利公開一種在納米羥基磷灰石生物復(fù)合涂層的制備方法，該方法是用水熱電泳沉積法在C/C復(fù)合材料表面制備納米羥基磷灰石生物復(fù)合涂層的方法，制得的涂層與基體的界面結(jié)合強(qiáng)度為10-23MPa。

公開號(hào)為CN177969A的中國(guó)專利公開一種納米羥基磷灰石/碳納米管復(fù)合涂層制備方法，該方法是采用電泳沉積法制備新型碳納米管/納米羥基磷灰石復(fù)合涂層的方法，制得的涂層與基體的界面結(jié)合強(qiáng)度僅為20-35MPa。

上述復(fù)合涂層存在以下不足之處： HA復(fù)合涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度不高，有待進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有的硬組織替代材料中羥基磷灰石復(fù)合涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度差的技術(shù)問題，提供一種羥基磷灰石復(fù)合涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度好的硬組織替代材料及其制備方法。

本發(fā)明提供了一種硬組織替代材料，

所述材料包括基體和復(fù)合涂層，所述復(fù)合涂層為羥基磷灰石/氧化鋅復(fù)合涂層，所述復(fù)合涂層中羥基磷灰石與氧化鋅的重量比為1-10：1。

本發(fā)明還提供了一種硬組織替代材料的制備方法，該方法包括以下步驟：

S1、納米羥基磷灰石粉體制備；

S2、基體預(yù)處理；

S3、電泳沉積懸浮液配置：首先將羥基磷灰石粉體、ZnO粉體和Mg(NO₃)₂·6H₂O粉體按(1-10)：1：1-2的質(zhì)量百分比加入到異丙醇中，使電泳沉積懸浮液的總濃度為6-12g/L；然后超聲波振蕩、磁力攪拌和陳化后制得納米HA/ZnO電泳沉積懸浮液；

S4、電泳沉積處理，將納米HA/ZnO電泳沉積懸浮液倒入水熱電泳反應(yīng)釜中，填充度控制在60-80%；然后將步驟S2預(yù)處理后的基體固定在水熱電泳反應(yīng)釜的陰極，鉑或不銹鋼為陽(yáng)極，并將陰極和陽(yáng)極浸于懸浮液中；密封反應(yīng)釜，進(jìn)行電沉積，電沉積后冷卻干燥即得到具有HA/ZnO復(fù)合涂層的替代材料。

本發(fā)明的硬組織替代材料，其復(fù)合涂層是HA/ZnO復(fù)合涂層，該復(fù)合涂層與基體有較強(qiáng)的結(jié)合強(qiáng)度，界面結(jié)合強(qiáng)度35-45MPa。該硬質(zhì)阻止替代材料的制備方法不需要后期的晶化熱處理，從而避免了生物涂層在高溫?zé)崽幚磉^程中的相變和分解。且本發(fā)明操作簡(jiǎn)單易行，所得涂層產(chǎn)品成本低。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種硬組織替代材料，所述材料包括基體和復(fù)合涂層，所述復(fù)合涂層為羥基磷灰石/氧化鋅復(fù)合涂層，所述復(fù)合涂層中羥基磷灰石與氧化鋅的重量比為1-10：1。