[发明专利]一种具有多孔结构的金属植骨材料及其制备和应用

摘要

本发明涉及一种具有多孔结构的金属植骨材料及其制备和应用，作为骨科及口腔损伤缺损后移植使用的填充材料。本发明材料中含有人体微量元素镁、锶、钙、硅，均匀分布在基体和涂层中，其各组分及重量百分比为Mg 70.0～98.0％，Si 0.1～10.0％，Sr 0.1～10.0％，Ca 0.1～10.0％。本发明通过调整合金中成分含量，控制金属中中间相的形态、数量和分布，改变合金的加工工艺、表面涂层保护以及制备多孔的结构，获得具有良好成骨能力以及相匹配的体内吸收性能。本发明材料具有良好的生物相容性和骨传导能力，是一种具有优异力学性能的医用可吸收金属植骨材料，应用于临床中包括因创伤、畸形、骨肿瘤、骨髓炎、关节置换造成的骨缺损，以促进骨修复，以及作为药物缓释系统的应用。

主权项

一种具有多孔结构的金属植骨材料的应用，其特征在于，该金属植骨材料应用于临床中包括因创伤、畸形、骨肿瘤、骨髓炎或关节置换造成的骨缺损，以促进骨修复；或者，该金属植骨材料作为药物缓释系统的应用；基体合金材料的组分及重量百分比为： Sr 1.5%，其余为镁；合金中含有少量铁、镍、铝和铜杂质元素，按重量百分比计，每种含量不超过0.1%，总量不超过0.4%；原材料Mg的纯净度不低于99.99wt%，Sr的纯净度不低于99.99wt%；经过在体积百分比99～99.5%的CO2和0.5～1.0%六氟化硫保护气氛的高洁净度熔炼和浇铸；将按照上述制备方法得到的基体合金通过机械加工的方法制备了孔排布角为60°、孔径为0.5mm、孔隙率33.6%的多孔结构；然后进行微弧氧化处理，电压为360V，频率1000Hz，占空比30%，时间为5分钟，电解液成分为0.8g/L氢氧化锶、0.8g/L氢氧化钙、4g/L六偏磷酸钠、8g/L氟化钾和余量的水；涂层的厚度为5μm，涂层中含有氧化镁、磷酸锶和磷酸三钙；该材料显微组织发现Mg17Sr2分布在晶界处，微弧氧化的涂层具有典型的微孔结构，涂层均匀，厚度为5μm；采用失重实验测得该合金的降解速率为2mm/年，可在生物体液或血液环境中降解吸收；该材料具有良好的生物相容性，细胞毒性评级为0级。