[發明專利]一種硬組織替代材料制備方法

有效

• 申請號: 201310376255.3
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN104415401B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 施發滿
• 申請（專利權）人: 惠州比亞迪電子有限公司
• 主分類號: A61L27/32
• 分類號: A61L27/32
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙)11447
• 代理人: 周建秋,王浩然

技術領域

本發明屬于醫用生物材料領域，尤其涉及一種硬組織替代材料制備方法。

背景技術

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

采用高機械強度和具有良好生物相容性的陶瓷或金屬與HA復合制備復合涂層，是改善涂層與基體結合的一種較好方法。

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

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

上述復合涂層存在以下不足之處： HA復合涂層與基體的結合強度不高，有待進一步提高。

發明內容

本發明為解決現有的硬組織替代材料中羥基磷灰石復合涂層與基體的結合強度差的技術問題，提供一種羥基磷灰石復合涂層與基體的結合強度好的硬組織替代材料制備方法。

本發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；所述超聲波振蕩功率為200W，時間為 30-60min；磁力攪拌的時間為2-5h，陳化時間為1-3h；

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釜中，填充度控制在60-80%；然后將步驟S2預處理后的基體固定在水熱電泳反應釜的陰極，鉑或不銹鋼為陽極，并將陰極和陽極浸于懸浮液中；密封反應釜，進行電沉積，電沉積后冷卻干燥即得到具有HA/ZnO復合涂層的替代材料。

該硬質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熱處理過程中的相變和分解。且本發明操作簡單易行，所得涂層產品成本低。本發明的制備方法得到的硬組織替代材料，其復合涂層與基體有較強的結合強度，界面結合強度35-45MPa。

具體實施方式

為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發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；所述超聲波振蕩功率為200W，時間為 30-60min；磁力攪拌的時間為2-5h，陳化時間為1-3h；