[發明專利]一種可注射、可降解的人工骨材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910094466.5
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109701072B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 張興;曹磊;徐倩;楊銳
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: A61L27/16
• 分類號: A61L27/16;A61L27/12;A61L27/02;A61L27/04;A61L27/50;A61L27/54;A61L27/56;A61L27/58
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明涉及生物醫學材料技術領域，具體涉及到一種可注射、可降解的人工骨材料及其制備方法。該材料由固相和液相兩部分構成，固相主體材料為納米β相磷酸三鈣和半水硫酸鈣粉末材料，固相輔助功能材料為金屬鎂，鎂鍶合金或金屬鋅粉末材料。液相為濃度5wt％聚乙烯醇水溶液或生理鹽水。將固相和液相兩部分調和均勻使用，固化時間范圍為5～60min，固化強度范圍在2～10MPa，形成人工骨材料。與現有人工骨材料相比，一方面該材料中納米β?TCP材料提高植入后人工骨材料的生物活性。另一方面金屬或合金粉可在體內快速降解，在人工骨材料內部形成孔道結構，實現自造孔工藝，有利于營養物質的運輸，促進細胞及微血管的長入。

技術領域

本發明涉及生物醫學材料技術領域，具體涉及到一種可注射、可降解的人工骨材料及其制備方法。

背景技術

骨科疾病是當前高發病率疾病之一，其嚴重的影響病人的生活質量。骨缺損是骨科疾病的常見病。傳統骨缺損的治療方法有自體骨移植、同種異體骨移植和人工骨移植等。自體骨是理想的骨缺損修復材料，但取骨過程增加患者的創傷和痛苦，且供骨來源有限，不易塑形；同種異體骨存在免疫排斥反應，并可傳播疾病或引起術后并發癥等問題。因此，人工骨材料成為目前骨科領域的研究重點。與傳統植入的骨修復材料相比，可注射材料具有手術創面小，治愈快等特點，具有良好的應用前景。

目前，臨床應用較多的可注射材料為高分子材料聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)，該類材料固化后具有較高的抗壓強度，但其成分與天然骨完全不同，不可降解，生物活性低，應用過程中發熱量大，長期植入容易造成植入體松動、炎癥等問題，限制其在臨床的應用(MaterialsDesign2018；158:172-183)。

為了克服PMMA骨水泥的缺點，國內外學者開展可注射人工骨陶瓷材料研究，主要包括兩大類，一類為可注射磷酸鈣骨水泥，另一類為可注射硫酸鈣骨水泥。可注射磷酸鈣骨水泥，如：周長忍等(公開號：CN101057979A)、苗軍等(公開號：CN101366971A)、何丹農等(公開號：CN104491924A)利用磷酸四鈣、磷酸三鈣、磷酸氫鈣和磷酸二氫鈣等制備磷酸鈣骨水泥用于骨缺損修復及藥物或蛋白的緩釋，提高材料的生物活性。但是該類材料在固化反應后得到的材料為難降解的羥基磷灰石材料，由于材料體內難降解其治療效果受到嚴重的限制(Journal of Biomedical Materials Research B:Applied Biomaterials.2018；106B:649-658)。可注射硫酸鈣骨水泥，如：崔菡等(公開號：CN101461962A)、余振定等(公開號：CN101816808A；CN101816804A)、胡鋼鋒等(公開號：CN102008748A)、甘少磊等(公開號：CN102600511A；CN104474590A)利用半水硫酸鈣復合磷酸鈣材料中的納米羥基磷灰石、羥基磷灰石、增強纖維等制備硫酸鈣骨水泥用于骨缺損的治療。但是該類材料中一部分材料含有不降解成分(如：羥基磷灰石、增強纖維)，造成注射塑形后不能完全降解，且孔結構較差和生物活性較低。

因此，針對上述可注射人工骨修復材料臨床應用中存在的問題，開發具有良好生物活性的新型可注射、可降解的人工骨材料，具有重要的臨床應用價值。

發明內容

本發明目的在于提供一種可注射、可降解的人工骨材料及其制備方法，該材料適用于骨科、整形科及口腔科等領域，用于骨缺損或牙槽骨填充。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種可注射、可降解的人工骨材料，該材料由固相和液相兩部分構成，液相與固相重量比為0.3～0.5；其中：固相包括主體材料部分，主體材料部分為納米β相磷酸三鈣和半水硫酸鈣粉末材料；液相為濃度5wt％聚乙烯醇水溶液或生理鹽水。

所述的可注射、可降解的人工骨材料，固相主體材料中，納米β相磷酸三鈣粉末材料為含鎂的納米β相磷酸三鈣材料，該材料中的Mg/(Ca+Mg)＝10～20at.％，其粒徑范圍在20～150nm，納米β相磷酸三鈣的質量占固相總質量的10％～50％。