[发明专利]一种骨整合性改良的医用复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体地，本发明提供了一种骨整合性改良的医用复合材料及其制法和用途。

背景技术

金属假体的作用已被越来越多的临床研究及临床前研究所检验。理想的假体材料应该具有恰当的弹性模量，优良的抗腐蚀性，良好的生物相容性及骨锚定性。但是绝大多数医用假体材料并不能同时满足上述特性。所以人们开发了多种不同种类的假体涂层来提高承重材料的骨相容性和骨诱导性。羟基磷灰石（HA）涂层就是这些涂层的优秀代表之一。HA涂层的钛（Ti）合金假体同时具有HA良好的生物活性及Ti合金的优异机械性能，从而在骨外科手术中被广泛的应用为骨组织的替代材料。但是HA及其他种类的陶瓷涂层脆性都相对较大，很容易从承重假体上脱落下来，这些缺点阻碍了HA及其他陶瓷涂层的更广泛应用。所以医用移植物仍然需要具有良好的生物相容性，骨诱导性，化学稳定性，并能和基材牢固结合的新型涂层材料。

钽（Ta）是一种非常具有前景的医用假体涂层材料。Ta（原子序号73）是一种过渡稀有金属，在体内具有极高的抗腐蚀性和惰性。从上世纪中叶开始，Ta开始应用于医学实践并表现出良好的医学生物相容性和安全性。由于其优良的化学稳定性，体液抗性，生物相容性及和骨组织的生物结合的固定性，Ta被认为是一种非常有前景的生物材料。但是，Ta明显的高弹性模量及和骨组织机械不相容性使其不适合作为整块的医用假体材料。通过在假体表面制造多孔Ta涂层可能会提高Ta的医疗应用前景，这些多孔材料提供了较低的弹性模量，较高的表面阻力特性以及优良的骨整合性（比如，生物活性，生物相容性及骨长入性）。但是Ta相对较高生产成本和其复杂的生产工艺（需要在惰性环境进行，不可焊接，磨削困难及较高的溶解温度等），限制了其在医疗实践中的广泛应用。

综上所述，本领域尚缺乏一种具有良好的机械性能和骨整合性的医用复合材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于制备骨组织移植物的医用复合材料。

本发明的第一方面，提供了一种复合材料，所述复合材料包括：

(a)基体，其中所述的基体为金属基体；和

(b)涂覆于基体上的涂层，所述的涂层为Ta涂层。

在另一优选例中，所述的复合材料为医用复合材料。

在另一优选例中，所述基体表面全部或部分带有涂层。

在另一优选例中，所述的涂层具有选自下组的一个或多个特征：

所述涂层为多孔结构；和/或

所述的涂层厚度为30～500微米；和/或

所述涂层是通过真空等离子喷涂形成的。

在另一优选例中，所述的涂层厚度为40～300微米，较佳地为100～250微米。

在另一优选例中，所述的金属基体选自下组：Ti金属基体、Ti合金基体、不锈钢基体、Co合金基体，或其组合。

在另一优选例中，所述的基体是钛铝合金基体。

在另一优选例中，所述的基体是Ti-6Al-4V基体。

在另一优选例中，所述的基体是Ti-6Al-7Nb基体。

本发明第二方面，提供了一种如本发明第一方面所述的医用复合材料的用途，用于制备医用移植物。

在另一优选例中，所述的复合材料用于制备选自下组的移植物：人工骨、人工关节、脊柱内固定，牙齿种植体，下颌骨移植物，骨钉，骨板，外伤修复，髓内钉，或其组合。

在另一优选例中，所述人工关节包括：肩关节，髋关节，膝关节，肘关节。

本发明第三方面，提供了一种医用移植物，所述移植物包括：

(a)基体，其中所述的基体是金属基体；和

(b)涂覆于基体上的涂层，所述的涂层为Ta涂层。

在另一优选例中，所述的金属基体选自下组：Ti金属基体、不锈钢基体、Fe金属基体、Co合金基体，或其组合；

在另一优选例中，所述基体表面全部或部分带有涂层；和/或；

所述涂层位于所述移植物与骨接触的部位。

在另一优选例中，所述的涂层具有选自下组的一个或多个特征：

所述的涂层为多孔结构；和/或

所述的涂层厚度为30～500微米；和/或

所述涂层是通过真空等离子喷涂法制备。

在另一优选例中，所述的涂层厚度为40～300微米，较佳地为100～250微米。

在另一优选例中，所述的移植物用于与骨接触部位的移植。

在另一优选例中，所述的移植物用于骨质部位的移植。