[發明專利]一種仿松質骨結構與超低彈性模量的人工骨骼及制備方法

在審

• 申請號: 201711110765.0
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107899070A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 饒席;楊濟涵;譚小東
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: A61L27/06
• 分類號: A61L27/06;A61L27/32;A61L27/30;A61L27/54;A61L27/56
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1.一種仿松質骨結構與超低彈性模量的人工骨骼及制備方法，其特征在于，所述的仿松質骨結構與超低彈性模量的人工骨骼包含鈦和鈦合金支架以及羥基磷灰石復合多孔網狀鈦酸鈉表面層；所述的仿松質骨結構與超低彈性模量的人工骨骼的制備方法包括以下步驟：

(1)首先通過聚合物模板技術合成致密的鈦合金人工骨骼；

(2)接著采用堿液水熱合成技術處理在步驟（1）得到的致密的鈦合金人工骨骼，使其表面形成多孔網狀結構的鈦酸鈉涂層；

(3)然后步驟（2）得到的表面具有多孔結構網狀結構的鈦酸鈉涂層的人工骨骼浸泡于模擬體液中數日，使得在多孔網狀鈦酸鈉表面復合羥基磷灰石；

(4) 將步驟（3）得到的表面復合羥基磷灰石的人工骨骼用酒精和去離子水淋洗后，干燥，消毒后無菌保存，備用，即得到一種仿松質骨結構及超低彈性模量的人工骨骼。

2.根據權利要求1所述的一種仿松質骨結構與超低彈性模量的人工骨骼及制備方法，其特征在于，所述的超低彈性模量為0.21GPa。

3.根據權利要求1所述的一種仿松質骨結構與超低彈性模量的人工骨骼及制備方法，其特征在于，所述步驟（1）的通過聚合物模板技術合成致密的鈦合金人工骨骼，包括以下步驟：首先將聚合物泡沫、金屬粉末、去離子水和明膠混合，并在真空環境下球磨2~8h；接著在100~400℃進行熱處理，處理時間為1~8h，移除聚合物泡沫，再在真空下進行燒結，使得粉末轉變為致密的鈦合金人工骨骼。

4.根據權利要求1所述的一種仿松質骨結構與超低彈性模量的人工骨骼及制備方法，其特征在于，所述步驟（2）的堿液水熱合成技術處理在步驟（1）得到的致密的鈦合金人工骨骼，包含以下步驟：將步驟（1）得到的致密的鈦合金人工骨骼浸泡在2~20 mol/L的NaOH溶液中，在溫度為50~160℃的條件下處理3~24 h。

5.根據權利要求1所述的一種仿松質骨結構與超低彈性模量的人工骨骼及制備方法，其特征在于，所述的步驟（3）的數日為3~60天，所述的模擬體液的溫度為37±0.5℃。

6.根據權利要求3所述的一種仿松質骨結構與超低彈性模量的人工骨骼及制備方法，其特征在于，所述的燒結條件為溫度為1000~1500℃，時間為2~10h。

7.根據權利要求3所述的一種仿松質骨結構與超低彈性模量的人工骨骼及制備方法，其特征在于所述的聚合物泡沫為聚氨酯，尺寸為5~20mm×5~20mm×5~20mm，其孔徑直徑在0.1~2mm；所述的金屬粉末包含金屬鈦、金屬鈮和金屬鋯，其中金屬鈦的粒徑為20~50μm，金屬鈮的粒徑為20~60μm以及金屬鋯的粒徑為10~40μm。

8.根據權利要求3和7任一項所述的一種仿松質骨結構與超低彈性模量的人工骨骼及制備方法，其特征在于金屬粉末、去離子水和明膠的成分為20~150g Ti、10~80g Nb、10~80g Zr、20~120g去離子水和1~20g明膠。

9.根據權利要求5所述的一種仿松質骨結構與超低彈性模量的人工骨骼及制備方法，其特征在于采用的模擬體液的離子濃度為142M Na⁺, 5M K⁺, 1.5M Mg²⁺, 2.5M Ca²⁺, 147.8M Cl^?, 4.2M HCO₃^-, 1M HPO₄^2-和0.5M SO₄^2-。