[发明专利]一种医用植入体及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的硬组织植入体材料的制备方法，更确切的说涉及的是钛合金上沉积镁黄长石生物活性涂层构成的镁黄长石涂层－钛合金硬组织植入体材料及制备方法，属于医用生物材料领域。

背景技术

随着社会老龄化进程的加速，以及车祸等意外原因导致的骨折、骨缺损事故的增多，对生物骨科材料的需要逐年增加。在众多生物骨科材料中，生物陶瓷涂层材料由于结合了金属（或合金）优良的机械性能和生物陶瓷良好的生物学性能，成为临床上广泛应用的承载骨植入材料之一。由于常用的生物陶瓷涂层不是生物活性较差，就是与基体钛合金的结合强度较低，或是体内稳定性较差，人们采用大量措施进行改善，但都未取得满意的结果。

镁黄长石生物陶瓷在模拟体液中具有诱导磷灰石矿化能力和相对可控的降解速度，同时具有较好的机械性能。镁黄长石生物陶瓷和支架能支持成骨细胞，骨骼间充质干细胞[6]和牙周膜细胞的粘附。同时镁黄长石陶瓷的浸出液能刺激多种干细胞的增殖和分化，包括牙髓细胞、骨髓间充质干细胞、脂肪干细胞牙周膜细胞。镁黄长石陶瓷和支架不但具有良好的体外生物活性，动物实验研究显示镁黄长石支架还具有很好的体内生物活性。镁黄长石支架植入兔子股骨缺损显示在植入的早期和后期，比β－磷酸三钙（β－TCP）具有更好的成骨活性，同时在植入后期阶段，镁黄长石的新骨形成速率高于β－TCP。同时，镁黄长石作为涂层材料制备出具有生物活性和生物相容性的生物医用材料在国内外尚未见报导。因此，制备镁黄长石涂层－钛合金硬组织植入体材料具有很强的实用意义。

发明内容

本发明的第一目的在于获得一种具有生物活性和生物相容性的医用植入体，且生物活性涂层与基体具有高结合强度。

本发明的第二目的在于获得一种具有生物活性和生物相容性的医用植入体的制备方法，且生物活性涂层与基体具有高结合强度。

本发明的第三目的在于获得一种镁黄长石涂层在生物活性和生物相容性的医用植入体中的应用。

本发明的第一方面提供一种医用植入体，所述植入体包括：

钛基体，所述钛基体包括纯钛基体或是钛合金基体；

沉积在所述钛基体上的镁黄长石涂层。

在本发明的一个具体实施方式中，所述钛合金包括Ti-6Al-4V，Ti-5Al-2.5Fe,Ti-6Al-7Nb,Ti-13Nb-13Zr,Ti-12Mo-6Zr-2Fe,Ti-35Nb-7Zr-5Ta,Ti-29Nb-13Ta-7.1Zr,Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr,Ti-35Nb-5Ta-7Zr-0.4O,Ti-15Mo-5Zr-3Al,或Ti-Mo。

在本发明的一个具体实施方式中，所述钛合金基体是Ti-6Al-4V基体。

在本发明的一个具体实施方式中，所述镁黄长石涂层的主要晶相为镁黄长石相。

在本发明的一个具体实施方式中，所述涂层的强度采用ASTM C633-79方法测得为38.7-42.2MPa。

本发明的第二方面提供一种本发明所述的医用硬组织植入体的制备方法，其包括如下步骤：

提供钛基体，所述钛基体包括纯钛基体或是钛合金基体；

提供镁黄长石粉体；

采用大气等离子喷涂方法将所述镁黄长石粉体沉积于所述钛基体的表层，得到所述医用硬组织植入体。

优选的，所述钛基体经过表面处理，所述表面处理包括清洗、或喷砂。

在本发明的一个具体实施方式中，采用化学法合成镁黄长石，更优选的，得到的镁黄长石通过造粒制成粒径为40-80μm的镁黄长石粉体。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的造粒工艺是将0.5-10μm镁黄长石粉体压制成陶瓷片，在1300-1400°C的高温下煅烧3-8个小时，破碎，过200目－400目筛，得到粒径为40-80μm的镁黄长石粉体。

在本发明的一个具体实施方式中，所述大气等离子喷涂技术的工艺参数是：

等离子气体Ar流量为35-45标准升/分钟，

H₂流量为5-15标准升/分钟，

喷涂距离为80-130mm，

粉末载气流量为3.0±1标准升/分钟，

送粉速率为20±10g/min，

喷涂电流为550-650A，

电压为60-70V。

本发明的第三方面提供一种镁黄长石涂层在所述的医用植入体的应用。

附图说明