[发明专利]一种具有BMP缓释涂层的碳-碳复合材料接骨板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有BMP缓释涂层的碳‑碳复合材料接骨板及其制备方法，该碳‑碳复合材料接骨板包括由0°无纺布、碳纤维网胎和90°无纺布依次交替叠层形成的碳‑碳复合材料基材；所述碳‑碳复合材料基材层间填充针刺炭纤维；在碳‑碳复合材料基材的表面包覆有热解炭层；并且在所述热解炭层的表面复合有BMP缓释涂层。该具有BMP缓释涂层的碳‑碳复合材料接骨板生物相容性好，力学性能与人骨接近，不会对医学检查产生干扰或阻挡。

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，具体涉及一种具有BMP缓释涂层的碳-碳复合材料接骨板及其制备方法。

背景技术

传统的接骨板多为金属材质，主要为不锈钢和钛合金。但是，金属材质的接骨板在临床应用中主要存在以下问题：(1)存在应力遮挡，容易破坏骨折处血运；(2)在体内易产生电化学反应腐蚀；(3)不能直接促进骨折的愈合，极易发生延迟愈合或不愈合、接骨板断裂、螺钉松动脱落、排异反应等术后并发症；(4)病人X线、CT及MRI检查结果常常受到金属接骨板的严重影响，造成检查结果不准确。

专利文献CN1296013C公开了一种碳纤维增强聚醚醚酮复合材料接骨板，将碳纤维颗粒和聚醚醚酮混合造粒后注射成型获得，由于是注射成型，不可采用长度大于2cm的连续碳纤维，也不能获得连续铺展结构，因此，碳纤维所起到的增强作用没有完全发挥作用。

因此，亟需开发一种生物相容性好，力学性能与人骨更适配，并且不会对病人的检查结果造成影响的接骨板，以代替现有的接骨板。

发明内容

本发明的目的在于，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种具有BMP(骨形态发生蛋白)缓释涂层的碳-碳复合材料接骨板及其制备方法，该接骨板生物相容性好，力学性能与人骨接近，不会对医学检查产生干扰或阻挡。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种具有BMP缓释涂层的碳-碳复合材料接骨板，

包括由0°无纺布、碳纤维网胎和90°无纺布依次交替叠层形成的碳-碳复合材料基材；

所述碳-碳复合材料基材层间填充针刺炭纤维；

在碳-碳复合材料基材的表面包覆有热解炭层；并且

在所述热解炭层的表面复合有BMP缓释涂层。

优选的，所述BMP缓释涂层为含BMP活性蛋白分子的明胶缓释微球涂层。

更优选的，所述BMP缓释涂层中，BMP缓释微球的粒径为10μm～100μm，包封率≥80％，载药率为20μg/mg～50μg/mg。

优选的，所述针刺炭纤维的填充量为碳-碳复合材料基材质量的10％～15％，针刺炭纤维的直径为5μm～7μm。

优选的，所述热解炭层为多层，每一层热解炭的厚度均为2mm～5mm，热解炭的总包覆量为碳-碳复合材料基材质量的5％～10％。

优选的，所述接骨板的弹性模量为10GPa～30GPa，抗压强度≥200MPa，抗弯强度≥220MPa，剪切强度≥16MPa，拉伸强度为110MPa～130MPa，延伸率≤2％。

一种本发明的具有BMP缓释涂层的碳-碳复合材料接骨板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将0°无纺布、碳纤维网胎和90°无纺布按设计尺寸裁切，再将裁切好的0°无纺布、碳纤维网胎和90°无纺布依次交替叠层，在层间填充针刺炭纤维作为增强相；

(2)将步骤(1)所得交替叠层的制品置于加热台上进行预热，在交替叠层的制品上包覆热解炭，挤压排出层间气体，然后将制品放在预型模内，按预型模设计的形状预型；