[發明專利]一種手性多級結構生物陶瓷材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210171578.8
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114538398A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 范存義;周超;車順愛;劉珅;許彬彬
• 申請（專利權）人: 上海市第六人民醫院
• 主分類號: C01B25/32
• 分類號: C01B25/32;C01B33/24;C01B35/12
• 代理公司: 北京象合知識產權代理事務所(普通合伙) 11893
• 代理人: 封明艷;鄭慧娟

本發明涉及形成手性多級結構的生物陶瓷材料，所述生物陶瓷材料在制備過程中加入可溶性手性分子即不對稱破缺誘導劑，誘導生物陶瓷材料在形成過程中晶體晶格出現扭曲或者旋轉，從而形成手性多級結構的生物陶瓷材料。

技術領域

本發明涉及生物陶瓷材料領域，具體涉及手性多級結構生物陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

手性是自然界的基本屬性，普遍存在于生物體中，且與生命活動密切相關，如各種螺旋結構的DNA、蛋白質、細胞和組織等。多級結構是自然界中普遍存在的現象，由于材料具有多層次的組織結構，這賦予了材料意想不到的性能。

生命體本身是一種手性多級結構，對手性的環境具有特異選擇性。如手性藥物在生命體內發揮著不同的作用，反應停是最典型的例子，還有一些手性農藥也具有不同的殺蟲作用。目前手性物質與生命體之間的關系也成為了研究的熱點。

生物陶瓷是特定的生物或生理功能的一類陶瓷材料，即直接用于人體或與人體直接相關的生物、醫用、生物化學等的陶瓷材料。例如鈣基生物陶瓷，在骨組織工程方面有大量的需求。鈣基生物陶瓷包括：鈣磷酸鹽化合物、鈣硅酸鹽化合物、鈣硼酸鹽化合物、鈣硫酸鹽化合物等。這些鈣基化合物在生活和工業領域已有廣泛的應用，主要用作肥料、熒光物質、催化劑、吸收劑、濕度傳感器及電子元件的材料。在生物醫學領域，鈣磷酸鹽化合物中的羥基磷灰石、β-磷酸三鈣、無定型磷酸鈣等已用作人工骨、齒根、生物涂料層、人工血管支架、氣管支架以及生物技術材料等。鈣硅酸鹽化合物中的硅酸鈣也作為生物活性成分來控制人工骨的降解速度。鈣的硼酸鹽化合物中的硼酸鈣是一種很好的生物活性催化劑，能夠催化一些獨特的生理化學反應。鈣碳酸鹽化合物中的碳酸鈣也是生活中常見的物質，其也是多種生物體的主要成分，如貝殼。

鋯基生物陶瓷中氧化鋯生物陶瓷由高純二氧化鋯構成的一種近于惰性的生物陶瓷。是將含有少量穩定劑(氧化鈣、氧化鎂或氧化釔)的高純二氧化鋯經過高溫燒結而制得。它不僅具有良好的耐磨性、抗生理腐蝕性和生物相容性，而且其斷裂韌性性和強度均優于氧化鋁陶瓷。主要用于人體關節、牙種植體等硬組織的修復和替換。

鋁基陶瓷中氧化鋁生物陶瓷，由高純度的(99.5％)α-氧化鋁(α-Al2O3)構成的一種近于惰性的生物陶瓷，在生物環境中不被腐蝕或溶解。氧化鋁生物陶瓷還可用作牙種植體，耳聽骨修復體，骨螺釘和藥物釋放載體其主要缺點是彈性模量遠高于自然骨，力學相容性欠佳，同時其抗拉強度低，在生物環境作用下會發生老化和疲勞破壞，因此不宜用作承受復雜應力的骨替換材料。