[发明专利]一种镁合金/诱导生长膜复合生物材料

说明书

本发明涉及一种镁合金/诱导生长膜复合生物材料，其特征在于以由镁合金AZ31B作为基体，纳米化过渡层和细胞诱导生长膜三部分组成，其中细胞诱导生长膜由羟基磷灰石纳米线、二氧化硅和氧化镁纳米晶组成；工艺过程为先采用多重高速旋转碾压表面纳米化工艺在镁合金表面形成纳米化过渡层，然后利用水热反应和等离子处理工艺在镁合金纳米化过渡层上形成诱导生长膜，制备出镁合金/诱导生长膜复合生物材料，该复合生物材料具有较高诱导及促进细胞生长和攀附能力，良好的生物相容性及生物降解特性，该材料在骨科内植物和血管支架等临床领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种镁合金/诱导生长膜复合生物材料，属生物医用材料科学领域。

背景技术

镁是人体中必需的一种常量元素，利用镁及镁合金优异的力学相容性，生物相容性和可降解性，目前已被发展为新的可降解吸收的医用生物材料，并且已有少数新型的镁合金植入物准备或已开始应用于临床。镁合金植入物植入生物体内后，在体液环境中镁合金会形成磷酸盐类物质，周围会有大量成骨细胞生成。而现有骨填充材料并不能诱导新骨形成，只能通过添加生长因子及骨形态发生蛋白来提高诱导性。另外镁及镁合金由于较快的降解速率，也严重制约了其在临床上的应用步伐。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种镁合金/诱导生长膜复合生物材料及其制备方法，该复合生物材料具有较高的诱导和促进细胞生长和攀附能力，良好的生物相容性及生物降解特性，满足植入体临床应用的要求。

本发明涉及镁合金/诱导生长膜复合生物材料，由镁合金AZ31B基体，纳米化过渡层和诱导生长膜三部分组成，其中细胞诱导生长膜由羟磷灰石纳米线、氧化硅和氧化镁纳米微晶组成。

本发明所述的一种镁合金/诱导生长膜复合生物材料，由下述步骤实现：

（1）选用商用镁合金AZ31B作为基体材料，镁合金AZ31B的化学成分质量含量为：Mg95.662，Al2.956，Si0.022，Cu0.039，Zn0.872，Mn0.333，Be0.095，Fe0.002，Ca0.019，利用雕刻机将镁合金AZ31B加工成所需形状的试样，并对镁合金AZ31B试样表面进行研磨和抛光处理；

（2）将步骤（1）中抛光处理后的镁合金AZ31B试样置于多重高速旋转碾压表面纳米化装置上，进行表面纳米化处理，设置工艺参数为转速1000-1200转/分，压力2.0-3.0MPa，处理时间90-120分钟，表面纳米化处理完成后，分别使用丙酮、无水乙醇、去离子水超声波清洗试样，60℃真空干燥1-3小时后备用；

（3）配制反应溶液，分别称取0.765g Ca(NO₃)₂•4H₂O和0.12-0.36g Mg(NO₃)₂•6H₂O溶于150mL去离子水中，形成溶液A，称取0.26 g Na₂HPO₄•12H₂O溶于150mL去离子水中，滴加HNO₃调整pH值为6.5-6.9，形成溶液B，称取0.13-0.39 g Na₂SiO₃溶于200 mL去离子水中，滴加HNO₃调整pH值为6.2，形成溶液C，磁力搅拌下将溶液A和溶液B滴加入溶液C中，滴加HNO₃调整pH值为6.0-6.9，得到反应溶液；

（4）制备诱导生长膜，将步骤（2）中表面纳米化后的试样放入容积为500 mL的聚四氟乙烯反应釜中，加入370 mL步骤（3）配制的反应溶液，分别于150-220℃下反应6-24h, 再自然冷却至室温后取出试样, 去离子水清洗后烘干，得到诱导生长膜；