[发明专利]一种骨诱导抗菌镁合金及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种骨诱导抗菌镁合金及其制备方法与应用，所述镁合金的化学组成及重量百分含量如下：Ag 0.5‑8.5％；Sr 0.5‑3.0％；不可避免的杂质元素0.05％；镁余量。所述制备方法，包括以下步骤：称量；将纯镁加热至熔化，升温加入银原材料，保温后将温度降至700～720℃，加入锶原材料，保温后，搅拌得到熔体；静置后去除表面杂质，将熔体浇铸到带有脱模剂的模具中，冷却至室温后脱模并进行热处理得到所述镁合金。与现有技术相比，本发明方案的镁合金既具有良好的抗菌性能又具有较好的骨诱导性，具有良好的医用价值。

技术领域

本发明涉及生物医药领域，具体涉及一种骨诱导抗菌镁合金及其制备方法与应用。

背景技术

人体骨头、关节、牙齿等硬组织是身体中极为重要的一部分，硬组织对身体起支撑和保护作用，因此，硬组织的健康对于人体的各项机能均具有重要意义。然而，人们常因运动损伤、疾病感染或先天性畸形等造成骨缺损或肢体不健全等各种硬组织损伤。硬组织植入是目前的主要治疗手段，早期的硬组织植入大多选用惰性金属，包括不锈钢、钛合金、钴基合金等，这些材料具有良好的强度和塑性，利于加工成型，不易腐蚀，然而这些材料无法降解，若长期植入可能释放有害离子(铬离子、镍离子等)，有引发炎症、过敏等风险，因此，在骨愈合后需要通过二次手术取出，这不仅增加了风险，而且还增加了病人的经济负担。从20世纪50年代开始，可降解高分子和生物活性陶瓷材料开始受到人们关注，前者可在人体内降解从而避免二次手术，后者具有良好的生物相容性和骨诱导性，然而高分子材料的力学强度较低，难以满足承重部分骨修复的需求，同时其降解产物大多为酸性，会对周围组织产生刺激，引发炎症。而磷酸钙盐等生物活性陶瓷强度低、脆性大，使得其临床应用受到了限制。

从本世纪初开始，以镁合金为代表的新一代可降解材料备受关注，镁合金由于具有生物可降解、较好的力学性能及生物相容性，在硬组织植入方面越来越受到人们的关注，并得到了广泛研究。这类材料具有高比强度和比刚度，力学性能较高分子材料强度高，较陶瓷材料韧性好。除此之外，镁是人体必需的常量元素。相比于现有的不可降解金属材料，镁合金还具有更加接近于皮质骨的弹性模量，因此，将其作为硬组织植入物时可大大降低应力遮挡效应，更利于骨组织的愈合。但镁合金作为硬组织植入材料仍旧存在不足，比如降解速率不可控，进而影响力学及生物相容性。随着科技水平的提高，原材料、熔炼工艺、热加工技术以及表面工程上的突破，这一问题在逐步得到解决。然而，随着超级耐药菌的出现，生物镁合金材料不得不面临另一个棘手的问题，即骨植入物相关感染。此类感染的危害性极大，而如何解决这一问题变得十分迫切。通过合金化的方式加入具备抗菌功能的合金元素，为解决这一问题提供了一种新的思路。但过量具备抗菌性能的金属元素的加入势必会导致材料生物相容性的降低。通过添加一种生物相容性较好且具备骨诱导作用的金属元素对于平衡抗菌金属元素的负面效应十分重要。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种既具有良好的抗菌性又具备较好的骨诱导性的抗菌镁合金。

本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种既具有良好的抗菌性又具备较好的骨诱导性的抗菌镁合金的制备方法。

本发明所要解决的第三个技术问题是：提供一种既具有良好的抗菌性又具备较好的骨诱导性的抗菌镁合金的应用。

为了解决上述第一个技术问题，本发明采用的技术方案为：一种骨诱导抗菌镁合金，所述骨诱导抗菌镁合金的化学组成及重量百分含量如下：

Ag 0.5-8.5％；

Sr 0.5-3.0％；

不可避免的杂质元素0.05％；

镁余量。

优选地，所述骨诱导抗菌镁合金的化学组成及重量百分含量如下：

Ag 0.5-5.5％；

Sr 0.5-1.5％；