[发明专利]可降解力学增强型生物玻璃基多孔复合材料及其制备方法

权利要求书

1.可降解力学增强型生物玻璃基多孔复合材料，其特征在于它以大孔孔道和介孔孔道组成的生物玻璃多孔支架为基质，相邻大孔孔道相互贯通，在大孔和介孔孔道的内、外表面具有带正、负电荷生物分子交替层-层组装的凝胶层，生物玻璃无机基质组分以氧化物形式表示的重量百分数含量为：

CaO   16～38％；

P₂O₅  0～10％；

SiO₂  45～80％；

SrO   0～0.1％；

Na₂O  0～22.5％，上述组分之和为100％；

所说的正电荷生物分子是几丁聚糖、聚组氨酸、聚赖氨酸或聚精氨酸；所说的负电荷生物分子是海藻酸钠、透明质酸、聚天门冬氨酸、透明质酸无机盐和聚天门冬氨酸无机盐中的一种或几种混合。

2.根据权利要求1所述的可降解力学增强型生物玻璃基多孔复合材料，其特征在于大孔的孔径为50～600微米，介孔的孔径为10～50纳米。

3.根据权利要求1所述的可降解力学增强型生物玻璃基多孔复合材料，其特征在于复合材料的抗压强度为15～36MPa，断裂韧性0.5～1.0MPa.m^1/2，弹性模量250～600MPa，塑性变形率为15～33％。

4.根据权利要求1所述的可降解力学增强型生物玻璃基多孔复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将石蜡微球置于抽滤漏斗中形成排列规则的堆砌阵列，经40℃热处理使得相邻微球表面黏结，形成多孔模板，真空条件下，将含CaO 16～38％、P₂O₅ 0～10％、SiO₂ 45～80％、Na₂O 0～22.5％的介孔生物玻璃纳米粉体的乙醇浆料滴加到多孔模板中，直至模板的微孔完全被浆料充填，室温下让乙醇挥发，晾干，然后在700～950℃下烧结除去石蜡微球模板，得到孔道结构规则并相互贯通的生物玻璃多孔支架；

2)将生物玻璃多孔支架放到含锶离子1.0～1000ppm的Tris-HCl缓冲溶液或Tris-HCl缓冲溶液中浸泡2～60分钟，取出烘干；

3)将步骤2)得到的多孔材料放到带负电荷的生物分子水溶胶中，真空抽吸，使负电荷的生物分子引入多孔支架微纳米孔道内，35～45℃干燥；然后，再次将该多孔材料放到带正电荷的生物分子水溶胶中并真空抽吸，35～45℃干燥；

4)重复步骤3)，在多孔材料孔道内交替引入带负电荷和正电荷的生物分子，得到力学增强型生物玻璃基多孔纳米材料；

上述的正电荷生物分子是几丁聚糖、聚组氨酸、聚赖氨酸或聚精氨酸；所说的负电荷生物分子是海藻多糖无机盐、透明质酸、聚天门冬氨酸、透明质酸无机盐和聚天门冬氨酸无机盐中的一种或几种混合。

5.根据权利要求4所述的可降解力学增强型生物玻璃基多孔复合材料的制备方法，其特征在于所用的石蜡微球球径为50～600微米。

6.根据权利要求4所述的可降解力学增强型生物玻璃基多孔复合材料的制备方法，其特征是在带负电荷和正电荷的生物分子的水溶胶中加入阿仑膦酸钠或骨形态发生蛋白。

7.根据权利要求4所述的可降解力学增强型生物玻璃基多孔复合材料的制备方法，其特征是在带负电荷和正电荷的生物分子的水溶胶中加入具有荧光特性的纳米量子点或具有磁成像的磁性纳米颗粒。