[发明专利]一种骨缺损修复用生物可降解多孔镁合金支架的综合加工处理方法

说明书

本发明公开一种骨缺损修复用生物可降解多孔镁合金支架的综合加工处理方法，涉及生物可降解金属材料领域，包括利用渗流铸造法制备多孔镁合金支架材料的步骤；包括骨修复支架的加工成形、热处理的步骤；包括用NaF或NaF与HF酸混合溶液对骨修复支架的表面处理步骤；其中：所述的生物可降解多孔镁合金支架的成分按重量百分比Zn为0.5‑3％,Ca为0.1‑1.5％,Mn为0‑1％,MgO为0‑2％，余为Mg。本发明在多孔镁合金表面得到均匀密实的NaMgF₃涂层，所得NaMgF₃涂层厚度约为6‑8μm，使支架的降解速率在0.1mm/year‑1mm/year范围。本发明既可制备成植入需要的骨修复多孔支架，又能满足体内植入时对骨修复支架材料腐蚀降解的要求以及骨愈合过程中良好的生物相容性。

技术领域

本发明涉及生物可降解金属材料领域，具体涉及关于骨缺损修复用多孔镁合金支架材料的制备和表面改性技术。

背景技术

骨缺损是指由于创伤、感染、肿瘤切除或先天性疾病等原因造成的骨质缺失。通过可降解多孔支架对缺损部位进行填充和支撑，并诱导新骨生长实现功能的恢复和重建，是一种理想的骨缺损修复手段。理想的骨修复支架在结构上要有与骨缺损部分相匹配的外形和内部连通、大小适宜的孔隙结构，材料本身具备可降解性、生物相容性和适宜的力学性能，以保证支架在修复阶段的力学稳定性。镁是人体常量元素之一，且大部分骨组织中分布。镁元素不仅参与体内一系列新陈代谢反应，还能调节中枢神经系统等一系列活动。目前也有大量研究表明，镁在骨组织的生长和愈合过程中可以起到骨诱导和骨传导的作用。镁在含Cl^-的环境中极易被腐蚀，而人体体液中含有大量Cl^-，将镁合金植入人体后会随着损伤组织的愈合和恢复被降解吸收，从而避免二次手术取出。因此，镁作为骨修复支架材料具有良好的应用前景与发展潜力。

利用不同尺寸的氯化钠颗粒作为孔隙结构模板，通过渗流铸造法制备的骨修复可降解镁合金支架，通过强碱溶液处理既可以去除氯化钠颗粒，又可以保持镁合金支架的孔隙结构特征和孔径尺寸的精确控制，实现了骨修复用支架材料对高孔隙率和良好的孔隙连通性的结构要求。同时，这种结构也更有利于支架材料表面改性后涂层在孔隙内部的均匀分布。由于纯镁的降解速率过快，耐腐蚀性较差，在植入修复过程中易出现氢气包囊和强度不足等问题，致使其在骨缺损部位失去治疗和修复的作用。因此，可以通过合金化处理与后期表面改性的方式提高镁合金支架的力学性能，并控制降解速率，使之与新骨生长相匹配。