[发明专利]一种多孔钛

说明书

本发明公开了一种医用多孔钛，该多孔钛的材料本体由孔腔及围绕孔腔的腔壁构成，孔腔是贯通的，多孔钛的孔隙率不大于97%，在应变达到50%时仍处于平台应力阶段，单位体积吸收能量在应变达到50%时不小于4.1×10^‑4J/mm³，该种医用多孔钛具有良好的能量吸收能力，可满足人体骨组织长入的需求，用于松质骨修复植入体，植入后骨再生效果好。

技术领域

本发明涉及多孔材料，特别涉及一种用于医用植入材料的多孔钛。

背景技术

21世纪，人类进入老龄化社会步伐加快，对生物医用植入材料的需求越来越高。在所有生物医用植入材料中，由于金属材料具有优良的抗腐蚀性能、生物相容性以及高比强度，因而成为广泛应用的人体植入材料。最常见的生物医用金属材料有不锈钢, Co-Cr合金、钛及钛合金，相比前两种，钛及钛合金具有生物相容性好、综合力学性能优异及耐腐蚀能力强等优点，因而已成为国际社会的主流开发产品，是目前临床上应用最为广泛的人造骨组织修复或替换材料(牙种植体、人工关节、骨创伤产品等)之一。但是由于钛的弹性模量在110GPa左右，与人体自然骨的弹性模量相比仍然相差较大，容易产生应力屏蔽现象，从而引起植入体的松动和断裂，导致植入失败。多孔钛由于存在孔隙结构，可有效降低材料的弹性模量，并通过改变制备工艺调整孔隙参量(孔隙率和孔隙尺度)从而使其力学性能与人骨更为匹配。此外，其独特的孔隙结构和粗糙的内外表面将有利于成骨细胞的黏附、增殖，促使新骨组织长入孔隙，使植入体与骨之间形成生物固定，从而提高材料的生物活性。因此，具有上述优点的多孔钛材料被认为是替代传统钛生物医用材料的理想选择之一。

人们对多孔钛作为生物植入材料开展了很多研究，如Li等采用凝胶注模工艺和真空烧结技术制备了复杂形状的多孔钛，研究了有机单体浓度、引发剂浓度以及烧结工艺参数等对多孔钛孔隙度和弹性模量的影响（Li Y，Guo Z M，Hao J J，et al.Porosity andmechanical properties of porous titanium fabricated by gelcasting[J]. RareMetals,2008,27(3):282），王英波等研究了大鼠额盖骨成骨细胞在高温高压水热碱处理后的多孔钛样品表面的黏附性和铺展性（王英波，鲁雄，冯波，等. 泡沫复制法制备多孔钛及表面水热碱处理改性[J].功能材料，2009,40(12)：2050)，范兴平等人研究了用微弧氧化方法对多孔钛进行表面活化处理（Fan X P, Feng B, Di Y L, et al. Preparation ofbioactive TiO film on porous titanium by micro-arc oxidation [J].AppliedSurface Science，2012，258:7584-7588）。但目前多孔钛作为医用植入材料，实际应用中，骨再生效果不佳，其植入人体后，人体骨组织长入植入材料不足，因而不能作为真正意义上的骨修复材料。

发明内容：

本发明的目的是提供一种有利于骨组织生长、骨修复效果好的医用植入再生材料——多孔钛材料。

发明人认为，作为骨植入再生材料，它即需要具有一定的抗冲击能力来避免结构崩溃，更重要的是它所具有的能量吸收性要更有利于骨组织的长入来满足骨修复材料应具有的真正的再生功能。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种多孔钛，该多孔钛的材料本体由孔腔及围绕孔腔的腔壁构成，孔腔是贯通的，其特征在于：所述多孔钛的孔隙率不大于97%，在应变达到50%时仍处于平台应力阶段，单位体积吸收能量在应变达到50%时不小于4.1×10^-4J/ mm³。这样的多孔钛作为骨植入件，特别有利于骨组织开始生长。在植入后，由于它具有较为恰当的能量吸收能力，有适当的缓冲效果，植入后能提供给骨组织初长入的良好生长环境，有利于骨组织再生。

进一步说，所述的多孔钛，其孔径为300μm-600μm，该种孔径有利于骨组织长入。