[发明专利]能促进骨骼生长且能完全被骨骼吸收的骨钉及其制备方法

说明书

本发明公开能促进骨骼生长且能完全被骨骼吸收的骨钉及其制备方法。骨钉成分包括纳米氧化锆0.5％～2.0％；纳米氧化锌1.5％～3.0％；纳米氧化镁2.5％～5.0％；钒1.5～2.5％；钙3～8％；余量为镁。先将上述成分球磨然后德国易欧思SLM激光铺粉3D打印机EOSM100机直接成型，最后放入乙烯‑丙酮水溶液杀菌。本发明生成的骨钉其拉力强度、屈服强度均大于骨钉要求的最小标准300Mpa，延伸率也大于骨钉要求的最小标准16％。本发明骨钉具有良好的骨诱导性，利于形成稳定的骨结合，同时具有生物可控降解性。

技术领域

本发明涉及一种能促进骨骼生长而且能完全被骨骼吸收的骨钉及其制备方法。

背景技术

骨钉，又称医疗器械骨折固定“螺钉”，骨钉常用于内部骨折或脱位的固定，通过直接拧入两个不同骨块或固定骨板等内植入物实现骨折的固定，定位骨骼并促进其痊愈。骨钉材料必须具备2个功能：(1)有足够的机械强度能支撑受伤骨骼的愈合，(2)具有生物活性，在骨骼愈合以后，能被人体降解吸收。

基于传统的起固定作用的骨“螺钉”，目前大多采用钛合金或不锈钢制成，康复后需要二次手术取出的困扰。镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小(1.8g/cm3镁合金左右)，强度高，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。医用镁合金“骨钉”具有良好的生物相容性和一定的机械强度，被比誉为“革命性的生物材料”。可降解高纯镁“骨钉”，最大的难点是其降解速率过快，在受伤骨愈合前就已经降解消失了。研究镁合金的材料及制造方法，能确保镁合金骨钉具有足够的机械强度能促进骨骼的快速生长，并且在骨愈合以后能自行消失，是当今医学材料界的研究热点和迫切需要解决的难题。

发明内容

本发明的一个目的是针对现有技术的不足，提供能促进骨骼生长且能完全被骨骼吸收的骨钉。

本发明能促进骨骼生长且能完全被骨骼吸收的骨钉由以下重量含量的各成分构成：纳米氧化锆(ZrO₂)0.5％～2.0％；纳米氧化锌(ZnO)1.5％～3.0％；纳米氧化镁(MgO)2.5％～5.0％；钒1.5～2.5％；钙3～8％；余量为镁；

纳米氧化锆(ZrO₂)：将纳米氧化锆和本发明的纳米氧化锌、纳米氧化镁、金属钒、钙、镁复合，可以极大地提高材料的抗高温氧化性，提高其断裂韧性、抗弯强度等。粒径为2～50纳米。

纳米氧化锌(ZnO)：纳米氧化锌是稳定的化合物，具有良好的抗撕裂性和弹性，同时还有抗菌和抗炎的作用，准备方法：将电解法制得的锌锭加热至580～ 750℃熔融后，置于耐高温坩埚内，使之1280～1380℃高温下熔融气化，导入热空气进行氧化，生成的氧化锌经冷却、旋风分离，将细粒子用布袋捕集，即制得氧化锌成品。粒径为2～50纳米。

Zn+CO+O₂＝ZnO+CO₂。

纳米氧化镁(MgO):纳米级氧化镁具有明显的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应，经改性处理，无团聚现象，在光学、催化、磁性、力学、化工等方面具有许多特异功能及重要应用价值，前景非常广阔，是21世纪重要新材料。在本发明中，氧化镁作为抗酸剂、吸附剂、脱硫剂、脱铅剂、络合助滤剂、 PH调节剂的作用，且能抑制和缓解金属镁在人体环境中腐蚀而产生氢气。由此本发明中加入纳米氧化镁(MgO)能大大骨螺钉的抑制腐蚀能力。粒径为2～50纳米。

Mg+2H₂O→Mg(OH)₂+H₂↑。