[發明專利]一種鋰硅化合物增強生物活性陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202111347856.2
• 申請日: 2021-11-15
• 公開（公告）號: CN113979729B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 寧聰琴;鄧繁艷
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: C04B35/01
• 分類號: C04B35/01;C04B35/622;C04B35/63;C04B35/64;A61K6/802;A61K6/838;A61L27/10;A61L27/12;A61L27/54;A61L27/58
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 劉曉

本發明涉及一種鋰硅化合物增強生物活性陶瓷材料及其制備方法。所述方法為：將鋰硅化合物、生物活性陶瓷粉體和粘結劑混合均勻，得到混合料，然后將混合料進行成型，得到陶瓷坯體；將陶瓷坯體于500～1300℃進行常壓燒結，制得鋰硅化合物增強生物活性陶瓷材料。本發明解決了生物活性陶瓷難以燒結、力學性能低的問題，本發明制得的鋰硅化合物增強生物活性陶瓷具有燒結溫度低(燒結溫度可降低至1000℃)、氣孔率低(氣孔率可降低至2％左右)、抗彎強度高(抗彎強度可提高至80～140MPa)以及細胞相容性好等優點，尤其適合于用作硬組織修復材料，是一種很具潛力的生物和醫用材料，可以用作骨組織的修復、填充以及齒科修復材料。

技術領域

本發明屬于生物陶瓷的制備領域，尤其涉及一種鋰硅化合物增強生物活性陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

隨著材料科學的發展，近幾十年來，人工合成骨修復與替代材料已成為各國研究開發的熱點，是生物醫用材料研究的重要內容之一。目前，無機材料仍然是骨修復與替代材料的首選，研究也最為廣泛。目前臨床上獲得廣泛應用的是與人體無機成分類似的磷酸鈣類生物陶瓷，磷酸鈣類生物陶瓷由于具有良好的生物相容性，對人體無毒、無害、無致癌作用，但其缺乏生物活性，同時降解性能也不夠理想。

上世紀70年代初，美國的Hench教授發現硅具有誘導成骨的作用，從而含硅的生物活性材料得到了廣泛研究。我們的前期研究發現硅磷酸鈣（Ca₅(PO₄)₂SiO₄，CPS）材料具有與羥基磷灰石相類似的晶體結構，其中的硅組分可誘導類骨磷灰石的生成，以促進新骨的形成；同時鈣和磷組分的降解可為新骨的生長提供鈣和磷，從而加速骨再生過程。

硅磷酸鈣作為一種新開發的生物材料，目前國際上都還均專注在其制備方法及其生物性能的探索研究上，前期的研究工作表明，目前的制備方法很難得到力學性能和生物活性俱佳的材料體系。中國專利CN108383516B公開了一種兼具力學強度和降解性的生物活性陶瓷材料的制備方法，但該制備方法的燒結溫度仍需要達到1250℃以上，且該制備方法制得的生物活性陶瓷材料的抗彎強度僅能達到55~100MPa。

因此如何進一步優化硅磷酸鈣陶瓷的燒結性能、實現更高的力學性能和良好生物學性能的完美結合是硅磷酸鈣進一步走向臨床必須解決的關鍵問題。

發明內容

為了解決一個或者多個技術問題，本發明的目的是提供一種鋰硅化合物增強生物活性陶瓷材料及其制備方法。

本發明在第一方面提供了一種鋰硅化合物增強生物活性陶瓷材料的制備方法，所述方法包括如下步驟：

（1）將鋰硅化合物、生物活性陶瓷粉體和粘結劑混合均勻，得到混合料，然后將所述混合料進行成型，得到陶瓷坯體；

（2）將步驟（1）得到的陶瓷坯體于500~1300℃進行燒結，制得鋰硅化合物增強生物活性陶瓷材料。