[發明專利]鉭涂層骨科植入材料及其制備方法、骨科植入物

有效

• 申請號: 202110548474.X
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113289057B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 相冶;魏崇斌
• 申請（專利權）人: 北京愛康宜誠醫療器材有限公司
• 主分類號: A61L27/06
• 分類號: A61L27/06;A61L27/30;A61L27/56;C22C14/00;C23C24/10
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁文惠

本發明提供了一種鉭涂層骨科植入材料及其制備方法、骨科植入物。該鉭涂層骨科植入材料包括依次疊置的基體層、過渡層、鉭涂層以及鉭表面功能層，基體層為鈦或鈦合金，過渡層的熔點低于鉭的熔點，鉭涂層為多孔結構。本申請的鉭涂層骨科植入材料一方面提高了鉭涂層與過渡層的結合力；另一方面增強了骨長入，從而改善了鉭涂層的生物相容性和骨傳導性，產生有利于細胞生長的微環境，進而促進骨組織向多孔鉭涂層內部生長以形成獨特的骨?植入物界面，顯著增強鉭涂層骨科植入物在骨組織中的穩定性和功能、加速了骨?植入物界面的骨整合，此外，本申請的骨科植入物生產成本低、非鉭物質的潛在危害性小。

技術領域

本發明涉及骨科植入物技術領域，具體而言，涉及一種鉭涂層骨科植入材料及其制備方法、骨科植入物。

背景技術

鉭具有良好的抗腐蝕性，且在體內環境下鉭的離子化程度極低，從而表現出極低的細胞毒性，多孔鉭金屬髖臼杯等植入產品已經在臨床上廣泛應用，并取得很好的臨床效果。

發明專利CN109261958提出了一種表面包覆鉭涂層的醫用多孔鈦或鈦合金材料的制備方法，但是該技術包覆在多孔鈦合金表面的是一種致密的鉭涂層，從而使其植入人體后不存在骨長入的孔隙，進而使得骨組織難以長入到鉭涂層中。

此外，捷邁的鉭骨小梁骨植入物是采用化學氣相沉積技術加工的，該技術工藝步驟多、技術難度高；另外，由于鉭的熔點高，采用傳統的粉末冶金方法難以加工；3D打印金屬鉭，其原料與加工成本高，尤其是鉭的比重高造成相同規格的植入物的重量高，植入后易發生沉陷等問題。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種鉭涂層骨科植入材料及其制備方法、骨科植入物，以解決現有技術中骨組織難以長入到鉭涂層骨科植入物的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種鉭涂層骨科植入材料，包括依次疊置的基體層、過渡層、鉭涂層以及鉭表面功能層，該基體層為鈦或鈦合金，過渡層的熔點低于鉭的熔點，鉭涂層為多孔結構。

進一步地，上述鉭涂層的孔徑大小為10～30μm，優選鉭涂層的涂層孔隙率為30～80％，優選鉭涂層的厚度為30～60μm。

進一步地，上述過渡層的厚度為90～180μm。

進一步地，上述鉭表面功能層為納米絲狀鉭酸鈣，優選納米絲狀鉭酸鈣的直徑為20～35nm，優選納米絲狀鉭酸鈣的長度≤500nm。

進一步地，上述鈦合金選自Ti-6Al-4V、Ti-6Al-17Nb、Ti-13Nb-13Zr、Ti-5Zr-3Mo-15Nb中的任意一種。

進一步地，上述過渡層為純鈦或Ti-6Al-4V。

根據本發明的另一方面，提供了一種包括上述鉭涂層骨科植入材料的鉭涂層骨科植入物，該鉭涂層骨科植入物為髖臼杯、髖臼補塊、股骨柄中的任意一種。

根據本發明的又一方面，提供了一種上述鉭涂層骨科植入材料的制備方法，該制備方法包括依次在基體層上形成過渡層、鉭涂層以及鉭表面功能層，鉭涂層的形成過程包括采用激光熔覆的方法將鉭顆粒噴涂在過渡層上，形成鉭涂層，其中，激光熔覆的功率小于或等于8.0KW。

進一步地，上述制備方法包括：步驟S1，在基體層上噴涂鈦粉末或鈦合金顆粒，形成過渡層；步驟S2，采用激光熔覆的方法將鉭顆粒噴涂在過渡層上，形成鉭涂層；步驟S3，將鉭涂層與鈣鹽和強堿溶液進行水熱反應，得到鉭涂層骨科植入材料。

進一步地，上述鉭顆粒的球形度為0.6～1，優選鉭顆粒的平均粒徑為5～40μm，和/或鉭顆粒的D50為20～30μm。

進一步地，上述激光熔覆的功率為4.0～8.0KW，優選激光熔覆的光斑直徑為20～25mm，優選激光熔覆的光束掃描速度為100～180mm/min，優選采用流量為8～12L/min的惰性氣體或氮氣對激光熔覆的過程進行保護。