[发明专利]复合型钻石烯接骨钉及制作方法

说明书

本发明属于骨折固定材料技术领域，具体公开了一种复合型钻石烯接骨钉，包括可吸收内螺钉层和包覆在可吸收内螺钉层外面的复合钻石烯层，复合钻石烯层厚度为可吸收内螺钉层厚度的1‑1.5倍；复合钻石烯层由层片状单晶结构的纳米钻石烯和可吸收材料制备而成，纳米钻石烯中同一片层的碳原子之间为sp3轨道杂化碳键连接，层与层之间的碳原子之间为sp2杂化碳键连接；纳米钻石烯的晶格间距为0.21nm；纳米钻石烯的平均粒径为R，20≤R≤500nm；纳米钻石烯的C含量为99～100%。本发明结构简单、强度大且安全性高。

技术领域

本发明属于骨折固定材料技术领域，具体涉及一种复合型钻石烯接骨钉及制作方法。

背景技术

人体关节发生内骨折后，需要进行解剖定位并采用内固定物进行固定，传统的骨折内固定材料一般采用不锈钢、钛或者合金材质，在长期植入后会引发蚀损、过敏、因应力遮挡作用而导致骨质疏松，容易导致术后再次骨折；同时在骨折愈合后需要再次进行手术将内固定物取出，给患者增加了负担和痛苦。可吸收骨折内固定材料的出现能够减少手术的次数，不需要再次进行手术将内固定物取出，有效减轻了患者的痛苦。可吸收骨折内固定材料通常是由单体在一定条件下发生聚合反应，脱去一部分小分子化合物而形成。目前常用的聚合物有聚乙交酯和聚丙交酯。采用可吸收骨折内固定材料虽然具有避免二次手术的优越性，但其自身强度欠佳，对应力较大的骨折端使用时会出现内固定物松动、变形或断裂等现象；同时其抗扭转强度较弱，在手术中植入人体时用力不当即会扭断螺帽或者导致螺钉变形。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、强度大且安全性高的复合型钻石烯接骨钉及制作方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：复合型钻石烯接骨钉，包括可吸收内螺钉层和包覆在可吸收内螺钉层外面的复合钻石烯层，复合钻石烯层厚度为可吸收内螺钉层厚度的1-1.5倍；复合钻石烯层由层片状单晶结构的纳米钻石烯和可吸收材料制备而成，纳米钻石烯中同一片层的碳原子之间为sp3轨道杂化碳键连接，层与层之间的碳原子之间为sp2杂化碳键连接；纳米钻石烯的晶格间距为0.21nm；纳米钻石烯的平均粒径为R，20≤R≤500nm；纳米钻石烯的C含量为99～100%。

复合钻石烯层中纳米钻石烯与可吸收材料的体积比为2:3-1:1。

可吸收内螺钉层与复合钻石烯层为一体化结构。

复合型钻石烯接骨钉的制作方法，包括以下步骤：1）选取纳米钻石烯和可吸收材料，加入粘结剂，在环境温度为50℃-100℃条件下连续搅拌直至混合均匀；2）步骤将1）中得到的混合材料放入模具中制成复合钻石烯层的胚体，将可吸收材料放入模具中制成可吸收内螺钉层的胚体；3）将步骤2）中得到的两个胚体压制成型后加压挤入骨钉模具中，冷却后得到成品。

步骤1）中粘结剂采用改性环氧树脂。

纳米钻石烯的制备工艺，包括以下步骤：

酸洗提纯：将金刚石原料粉碎成8000目以上的细粉，依次采用浓硫酸与浓硝酸混合液、稀盐酸、氢氟酸对该细粉酸洗，然后使用去离子水清洗至清洗液pH接近于7；分选：将清洗后的物料进行离心分离，取上层液体进行1-5天沉淀分选，去除上层清液，将下层沉淀物干燥后即得成品纳米钻石烯。

酸洗步骤前进行球磨整形和气流破碎，先将金刚石原料球磨整形并筛分出800目以上的细料；再将该细料输送至气流破碎机内粉碎并筛分出8000目以上的细粉。