[发明专利]医用金属植入材料多孔铌的制备方法

说明书

本发明申请是申请号201010563420.2、申请日2010年11月29日，发明名称“医用金属植入多孔材料的制备方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及医用金属植入材料的制备方法，具体涉及一种作为医用金属植入材料多孔铌的制备方法，特别涉及一种适用于人体承重较轻部位的多孔铌植入材料的制备方法。

背景技术

多孔医用金属植入材料具有治疗骨组织创伤和股骨组织坏死等重要而特殊的用途，现常见的这类材料有多孔金属不锈钢、多孔金属钛等。作为骨组织创伤和股骨组织坏死治疗使用的多孔植入材料，其孔隙度应达30～80％，而且孔隙最好全部连通与均匀分布，或根据需要孔隙部分连通与均匀分布，使之既与人体的骨组织生长相一致，又减轻了材料本身的重量，以适合人体植入使用。

而难熔金属铌，由于它具有优秀的生物兼容性和力学性能，其多孔材料有望作为替代前述等传统医用金属生物材料，成为主要作为骨组织坏死治疗的生物材料。由于金属铌对人体的无害、无毒、无副作用，以及随着国内外医学的飞速发展，对铌作为人体植入材料认知的进一步深入，人们对人体植入用多孔金属铌材料的需求变得越来越迫切，对其要求也越来越高。其中作为多孔医用植入金属铌，如果能具有很高的均匀分布连通孔隙以及与人体相适应的物理机械性能，则是保证新生骨组织正常生长的重要连接件构成材料。

作为医用植入的多孔金属材料就像一般的多孔金属材料那样基本上是以粉末烧结法为主要的加工方法，特别是为获取孔隙连通与均匀分布的多孔金属结构泡沫采用粉末烧结法中的金属粉末浆料在有机泡沫体上的浸渍后干燥再烧结简称泡沫浸渍法居多。关于粉末烧结所获得的孔隙连通与均匀分布的多孔金属材料通常其金属力学性能并不是很好，其主要原因是工艺上如何安排成孔介质的支撑与消除关系、金属粉末烧结过程中的塌陷问题。而已知的文献报道中均没有很好的解决方法而放任自然。

采用金属粉末烧结法制造多孔铌的文献报道很少，特别是以获得医用植入材料用为目的的多孔铌粉末烧结法文献报道几乎没有。可以参考的是公开号为CN200510032174，名称“三维通孔或部分孔洞彼此相连多孔金属泡沫及其制备方法”以及CN200710152394，名称“一种新型多孔泡沫钨及其制备方法”。然而其所获得的多孔金属或是为过滤材料用，或是为航空航天及其它高温场合用而非作为医用金属植入材料使用，再者所加工的多孔金属也非多孔铌。

目前，直接以多孔铌作为医用植入材料及相关制备方法的文献未见报道。大家知道，金属钽与铌在元素周期表中处在同族，两者彼此相邻，因此二者的化学性质极其相似。而关于多孔钽，US5282861公开了一种应用于松质骨植入体、细胞和组织感受器的开孔钽材料及其制备。这种多孔钽由纯商业钽制成，它以聚亚氨酯前体进行热降解得到的碳骨架为支架，该碳骨架呈多重的十二面体，其内为网格样结构，整体遍布微孔，孔隙度可高达98％，再将商业纯钽通过化学蒸气沉积、渗透的方法结合到碳骨架上以形成多孔金属微结构，简称为化学沉积法。这种方法所获得的多孔钽材料其表面的钽层厚度在40～60μm之间；在整个多孔材料中，钽重约占99％，而碳骨架重量则占1％左右。文献进一步记载，该多孔材料的抗压强度50～70MPa，弹性模量2.5～3.5GPa，抗拉强度63MPa，塑性变形量15％。但是将它作为医用植入材料的多孔钽，其材料的力学性能如延展性有明显不足之处，会影响到后续的对多孔钽材料本身的加工，例如成型件的切割等。同样在前述的金属粉末烧结法所获得的产品也均存在这样的不足。再由于其制备方法的局限，获得的成品纯度不够，有碳骨架残留物，导致生物安全性降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物相容性好的医用金属植入多孔材料的制备方法。本发明方法制得的医用金属植入多孔铌产品还具有较好的力学性能，特别适用于额骨、面骨等人体承重较轻的部分的医用植入材料。

发明人在研究过程中发现，在医用多孔铌植入材料的制备中对有机粘接剂的选择及使用方式有着讲究，若对其选择和使用不当，会出现制得的多孔铌中铌粉之间的结合力小，多孔铌表面不均匀如局部过密或过于稀松，多孔铌的孔隙度过大或过小等等系列的问题，从而使得其生物相容性及其力学性能达不到医用要求。

本发明的目的是通过如下技术措施实现的：