[发明专利]一种多层交替结构复合型骨修复材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种多层交替结构复合型骨修复材料及制备方法，骨修复材料由层状基本单元交替排列形成多层状结构，层状基本单元包括了颗粒修饰布、带修饰布和针修饰布三种组分，该结构中存在三类形貌分别是颗粒状、带状和针状，该结构中材料的尺度分为5‑10微米、100‑400纳米和10‑90纳米三级，分别由颗粒、带和针提供。通过三级尺度和三种形貌的有效复合，从而最终制备出一种多层交替结构复合型骨修复材料。本发明制备的一种多层交替结构复合型骨修复材料的弯曲强度最高可达231MPa。

技术领域

本发明属于生物材料领域，涉及骨修复材料及制备方法，涉及一种多层交替结构复合型骨修复材料及制备方法。

背景技术

由于交通事故的日益增多，人们出现了更多的骨骼损伤。另外，随着我国步入老龄化社会，老年人的骨质疏松导致的骨骼损伤也日益增多。为了治疗骨骼损伤给生活带来的不便，提升人们的生活质量，需要对骨骼损伤进行有效的修复。因此需要采用骨修复材料修复骨骼损伤的性能，主要常用骨修复材料主要有碳纤维、胶原、羟基磷灰石、珊瑚等材料。尤其是将多种材料进行复合，形成复合型的骨修复材料，可以兼具单一组分材料的优势，并可以更接近人类骨骼本身的复合结构，在植入后全部或者部分替代骨骼的功能，提升患者的生活质量。对于复合型骨骼修复材料，弯曲强度是评价骨骼修复材料性能的重要指标，较高的弯曲强度可以保证骨骼修复材料在承受较大载荷时能够抵抗破坏并依然保持其功能。

文献1“Wang XD,Zhao XN,Zhang L,et al.Design and fabrication of carbonfibers with needle-like nano-HA coating to reinforce granular nano-HAcomposites[J].Materials Science and Engineering C,2017,77:765-771.”报道了一种复合型骨骼修复材料，该材料是采用热压工艺制备的针状羟基磷灰石涂层改性碳纤维增强颗粒状羟基磷灰石骨修复材料，研究发现该复合型骨修复材料的弯曲强度最高可达23.44MPa。

文献2“Huang SP,Huang BY,Zhou KC,et al.Effects of coatings on themechanical properties of carbon fiber reinforced HAP composites[J].Journal ofthe Mechanical Behavior of Biomedical Materials,2015:42,267-273.”。报道了一种复合型骨骼修复材料，该材料首先采用β-TCP对碳纤维进行表面改性，然后与羟基磷灰石复合，从而制备出β-TCP改性碳纤维增强羟基磷灰石骨修复材料，研究发现该该骨修复材料的弯曲强度最高可达85MPa。

文献3“Zhang XS,Zhang YG,Zhang XL,et al.Mechanical properties andcytocompatibility of carbon fibre reinforced nano-hydroxyapatite/polyamide66ternary biocomposite[J].Materials Letters,2004:58,3582-3585.”报道了一种三组元碳纤维-羟基磷灰石-聚酰胺骨修复材料的制备方法，研究发现该骨修复材料的弯曲强度最高可达到138MPa。

上述文献采用了对碳纤维进行表面改性或者设计三组元复合结构的方法，均制备出了弯曲性能较高的复合型的骨修复材料。上述文献制备的复合型的骨修复材料的最高弯曲强度达到138MPa，为了进一步提升骨骼修复材料的弯曲强度，本发明提出了一种采用多层交替结构复合型骨修复材料的制备方法，采用本方法制备的骨修复材料的弯曲强度可以达到231MPa。

发明内容

要解决的技术问题