[发明专利]具有仿生表层结构的医用生物材料及制备方法

权利要求书

1.具有仿生表层结构的医用生物材料，其特征是在含有总质量0~65wt%、优选为0~40wt%纳米羟基磷灰石成分的医用聚氨酯材料体的表面，被覆有厚度为1~1000μm、优选厚度为200~600μm磷灰石成分或掺杂磷灰石成分晶体的表层结构，其中的聚氨酯材料为由脂肪族二异氰酸酯的硬段成分与多元醇的软段成分聚合而成，其中硬段成分中的异氰酸酯与软段成分中的羟基的摩尔比优选为(1~4):1，更好的摩尔比为(2~3):1。

2.如权利要求1所述的医用生物材料，其特征是所述医用聚氨酯材料体表层磷灰石成分或掺杂磷灰石成分包括羟基磷灰石、氟磷灰石、碳酸磷灰石、氯磷灰石、镁掺杂磷灰石成分。

3.如权利要求1所述的医用生物材料，其特征是所述含有纳米羟基磷灰石成分的医用聚氨酯材料体是密度为10~60 kg/m³，孔隙率为50~90%，断裂伸长率为200~600%，拉伸强度范围为2.0~5.0 MPa软质弹性多孔材料体。

4.如权利要求1至3之一所述的医用生物材料，其特征是构成医用聚氨酯硬段成分中的所述脂肪族二异氰酸酯，可为异佛尔酮二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种；所述软段成分为分子量为1000~20000，优选分子量为2000-6000的线性或分子中的活性羟基数量不多于3个的低支化度的聚醚多元醇或聚酯多元醇之一，优选的软段成分为聚醚多元醇，更好的软段成分为聚四氢呋喃醚二醇。

5.如权利要求1至4之一所述医用生物材料，其特征是所述的含有纳米羟基磷灰石成分的医用聚氨酯材料体，为其它形式的医用基底材料表面的包覆结构，所述的其它形式医用基底材料为包括金属材料包括钛合金的金属材料，和/或包括氧化锆和/或氧化镁无机陶瓷材料的无机材料，和/或包括聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物的高分子材料。

6.权利要求1至5之一所述具有仿生表层结构的医用生物材料的制备方法，其特征是：

1'：将所述含有纳米羟基磷灰石成分的医用聚氨酯材料体，在0~90 ℃，优选在10~50 ℃的温度条件下，用医学中可以接受的聚氨酯类材料的良溶剂与钙盐类化合物的含水混合溶液进行溶蚀，至该材料体表面暴露出厚度不大于2 mm，优选厚度为0.5~1 mm的所含纳米磷灰石晶体层，或者在所述聚氨酯材料体表面结合了厚度不大于1 mm，优选厚度为0.1~0.5mm的溶液中的钙盐成分层，所述含水混合溶液中的聚氨酯类材料的良溶剂与水的体积比为3:1~1:5，优选体积比为2:1~1:3，混合溶液中的钙离子浓度为1~10 mol/L，优选的钙离子浓度为2~6 mol/L；

2'：将溶蚀后并晾干的材料体在0~90℃，优选为在10~37℃温度下，浸入含有0.01~1 mol/L，优选为0.02~0.2 mol/L磷酸根成分的水溶液，或同时还混合有作为掺杂成分的包括水溶性碳酸盐、氟盐、硅酸盐，镁盐、锶盐、锌盐、钡盐在内的水溶液中进行预处理，至在材料体的表面形成有磷灰石或掺杂磷灰石成分的晶体层，所述的掺杂盐类成分的浓度为0.01~1 mol/L；

3'：将上步预处理后的材料体浸入1~10倍、优选为1~5倍的SBF溶液中，至材料体表面形成厚度为1~1000 μm、优选厚度为200~600 μm磷灰石成分或掺杂磷灰石成分晶体被覆结构层后取出，得到所述的目标产物。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征是对医用聚氨酯材料体原料进行溶蚀的含水混合溶液中，所述医学中可以接受的聚氨酯类材料的良溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇在内的醇类溶剂中的一种；所述的钙盐化合物为氯化钙、氢氧化钙、硝酸钙、氟化钙、溴化钙及乙酸钙中的一种。