[發明專利]一種三維連通多孔人工骨支架及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410342912.7
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104147638A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 張興;楊麗娜;楊銳
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: A61L27/12
• 分類號: A61L27/12;A61L27/36;A61L27/56
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富;周秀梅

1.一種三維連通多孔人工骨支架，其特征在于：所述人工骨支架具有三維連通多孔結構，其孔隙率為～50-70％，其材質為含鎂的β-TCP人工骨材料；所述人工骨支架為顆粒狀、圓柱狀或適用于椎間融合器填充的支架形狀。

2.根據權利要求1所述的三維連通多孔人工骨支架，其特征在于：所述人工骨支架具有若干個致密生長環。

3.根據權利要求1所述的三維連通多孔人工骨支架，其特征在于：所述人工骨支架加工特定形狀樣品適合不同患者的具體需求；顆粒狀人工骨支架的尺寸范圍為1mm?x1mm?x1mm～5mm?x5mm?x5mm，圓柱狀人工骨支架的尺寸范圍為Φ(3-10)mm?x(10-100)mm，適用于椎間融合器填充的人工骨支架尺寸范圍為Φ(6-13)mm?x(4-13)mm。

4.根據權利要求1所述的三維連通多孔人工骨支架，其特征在于：圓柱狀人工骨支架的軸向和/或徑向加工Φ0.3mm的通孔；適用于椎間融合器填充的人工骨支架的軸向和/或徑向加工Φ0.3mm的通孔。

5.根據權利要求1所述的三維連通多孔人工骨支架的制備方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

(1)機械加工：將原料海膽刺加工成所需顆粒狀、圓柱狀或用于椎間融合器填充的支架形狀；

(2)去除海膽刺中的有機質和雜質：經步驟(1)處理后的海膽刺在去離子水中煮沸30分鐘，進一步在10wt.％次氯酸鈉溶液中超聲浸泡40分鐘，使用去離子水清洗后在真空干燥箱中100℃烘干；

(3)通過水熱反應生成含鎂的β-TCP人工骨材料：經步驟(2)處理后的海膽刺與(NH₄)₂HPO₄溶液混合置于水熱反應釜中，在160-220℃溫度下反應24-96小時，此時海膽刺中含鎂的碳酸鈣成分全部轉換成含鎂的β-TCP，將水熱反應產物進行清洗并烘干，獲得所需形狀的人工骨支架。

6.根據權利要求5所述的三維連通多孔人工骨支架的制備方法，其特征在于：所述原料海膽刺，主要成分為含鎂的方解石，具有三維連通多孔結構，孔隙率～50-70％，海膽刺中還具有若干個致密生長環。

7.根據權利要求5所述的三維連通多孔人工骨支架的制備方法，其特征在于：步驟(3)水熱反應過程中，所述海膽刺與(NH₄)₂HPO₄按照1:1～1:5重量配比混合，所述(NH₄)₂HPO₄溶液濃度為2-20wt.％。

8.根據權利要求5所述的三維連通多孔人工骨支架的制備方法，其特征在于：步驟(3)水熱反應過程中，通過改變水熱反應溫度，能夠調控合成含鎂的β-TCP的速度；溫度越高反應速度越快。

9.根據權利要求1所述的三維連通多孔人工骨支架的應用，其特征在于：所述人工骨支架應用于骨缺損修復。

10.根據權利要求9所述的三維連通多孔人工骨支架的應用，其特征在于：顆粒狀人工骨支架適合用于骨缺損填充，圓柱狀人工骨支架適合用于小塊骨替換，用于椎間融合器填充的人工骨支架用于融合器填充。