[发明专利]一种可降解Zn-Ti二元生物医用材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种可降解Zn‑Ti二元生物医用材料及其制备方法，所述Zn‑Ti二元生物医用材料按质量百分比计，包括如下成份：Ti 0.01～2.5wt.％，余量为Zn，以提供一种具有更高的力学性能和更优异的细胞相容性的可降解Zn‑Ti二元生物医用材料及其制备方法。

技术领域

本发明涉及生物医用金属技术领域，特别涉及一种可降解Zn-Ti二元生物医用材料及其制备方法。

背景技术

可降解金属植入材料具有良好的生物相容性和生物可降解性，能够在体内逐步被体液降解，且释放的降解产物给机体带来恰当的宿主反应。因此在临床医学上得到了广泛的应用，例如骨固定件、骨替换件、血管支架等。目前，可降解金属主要有镁基、铁基和锌基三类。镁基和铁基生物材料在生物医学上的应用已经进入临床使用阶段，尤其是可降解镁基生物材料在骨固定和支架等植入件的应用很多。目前市面上已有售卖DREAMS 2G镁合金支架，其在体内6个月的晚期管腔丢失明显减少，无支架内血栓发生(参考文献：Haude M,Ince H,Abizaid A,et al.Safety and performance of the second-generation drug-eluting absorbable metal scaffold in patients with de-novo coronary arterylesions(BIOSOLVE-II):6month results of a prospective,multicentre,non-randomised,first-in-man trial[J].The Lancet,2016,387(10013):31-39.)。而对于Fe基植入件，已有人报导将8个纯铁支架植入小型猪的冠状动脉4周后发现，植入支架周围未观察到炎症和血栓形成(参考文献：Wu C,Hu X,Qiu H,et al.TCT-571A preliminarystudy of biodegradable iron stent in mini-swine coronary artery[J].Journal ofthe American College of Cardiology,2012,60(17Supplement):B166.)。虽然镁基和铁基生物材料具有良好的生物相容性，且镁和铁作为人体必需元素在人体的新陈代谢中发挥重要作用，但是镁基合金存在降解速率过快，氢气气泡产生，力学性能完整性差等问题，而铁基材料则存在降解速率过慢的弊端，这些不足严重阻碍了镁基和铁基生物材料的推广应用。

由于锌及其合金合适的降解速率和可接受的细胞相容性，因此近年来作为一种潜在的可生物降解医用材料而引起极大的关注。锌是人体内六种酶的必需微量元素之一，在生理活动中起着至关重要的作用，包括参与RNA和DNA的代谢，信号转导和基因表达，细胞凋亡的调控(参考文献：Tapiero H,Tew K D.Trace elements in human physiology andpathology:zinc and metallothioneins[J].BiomedicinePharmacotherapy,2003,57(9):399-411.)。此外，锌还对骨组织具有骨诱导作用(参考文献：Ilich J Z,Kerstetter JE.Nutrition in bone health revisited:a story beyond calcium[J].Journal of theAmerican College of Nutrition,2000,19(6):715-737.)。但是，纯锌由于强度和延展性较差且再结晶温度低，故而严重影响了锌基可降解材料的应用和发展。目前，为了提高锌基可降解材料的力学性能，主要通过添加合金化处理并结合变形处理工艺。合金化处理元素包括镁、锶、钙、铜、锰、银、铁、锂和锗等。变形处理工艺主要包括轧制、挤压、拉拔和等通道转角挤压等。