[发明专利]一种多孔生物活性玻璃骨修复材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物活性材料领域，具体涉及骨缺损组织修复、填充及组织工程修复用多孔生物活性玻璃及其制备方法。

背景技术

生物活性玻璃具有良好的生物活性和生物相容性，可以用作人体组织修复和再生材料。在作为骨组织修复和骨组织工程的临床应用是，可通过激活成骨细胞的一些基因，促进成骨细胞的分化和增殖，从而具备良好的骨修复效果。但是传统的生物活性玻璃是一种致密型材料，强度低，脆性大，影响了其在骨修复领域的广泛应用。医学研究表明，用作骨填充和修复的生物活性玻璃，需要具有适当尺寸的三维多孔且互通的孔隙结构，以利于组织液的渗透和骨细胞生长入材料内部，促进骨组织修复，提高手术成功率。

为改善生物活性玻璃的孔隙率，常采用造孔剂对生物活性玻璃材料造孔，常用的有碳酸氢铵、尿素、碳粉、苯甲酸、聚乙烯醇、羧甲基纤维素等材料。华南理工大学陈晓峰教授以尿素作为造孔剂，由于尿素在高于150℃即逐渐分解，此时生物活性玻璃颗粒间还未熔接，导致所制备的材料容易坍塌。同时经煅烧出来的生物活性玻璃材料，其孔隙率或孔径均匀性也一般。中国专利CN2014100361233.4以聚乙二醇和尿素共混物为造孔剂，应用于生物活性玻璃造孔工艺，其特征在于以聚乙二醇在尿素分解后提供支架作用，避免材料变形和孔隙率不均匀的现象。但所制备的生物活性玻璃孔隙率不高，影响其最终的生物活性。

因此急需一种质量稳定、具有较高孔隙率且孔隙互通的骨修复用生物活性玻璃及其制备方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种多孔生物活性玻璃骨修复材料及其制备方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种多孔生物活性玻璃骨修复材料，为Na₂O-CaO-SiO₂-P₂O₅多孔生物活性玻璃，材料的成分包括Na₂O-CaO-SiO₂-P₂O₅生物活性玻璃微粉、尿素、聚乙二醇、淀粉，材料成分的重量份为:Na₂O-CaO-SiO₂-P₂O₅生物活性玻璃微粉50-65份、尿素20-36份、聚乙二醇8-18份、淀粉6-10份。制作的骨修复材料质量稳定、孔隙率高且孔隙结构互通，而且生物活性高，生物相容性好，使用安全，具有很好的实用性。

一种多孔生物活性玻璃骨修复材料及其制备方法，以玻璃微粉为原料，尿素、聚乙二醇和淀粉混合物为造孔剂，添加少量粘结剂，经压片机模压成型、高温煅烧而制得多孔生物活性玻璃骨修复材料。

进一步地，本发明所述的玻璃微粉为Na₂O-CaO-SiO₂-P₂O₅生物活性玻璃微粉。

进一步地，本发明所述的Na₂O-CaO-SiO₂-P₂O₅生物活性玻璃微粉物质组成百分比为：氧化钠10~30%，氧化钙10~30%，二氧化硅40~60%，五氧化二磷2~8%。

进一步地，本发明所述的聚乙二醇为PEG-4000。

进一步地，本发明所述的聚乙二醇为PEG-8000。

进一步地，本发明所述的粘结剂为5%聚乙烯醇水溶液，加入量为混合物总量的2%。

进一步地，本发明所述的材料经高温煅烧成型，高温煅烧炉设置运行参数为：起始温度30℃，升温温度60℃~100℃，时间30~70分钟，保温时间30~60分钟；然后升温至150℃~210℃，时间60~120分钟，保温时间30~60分钟；然后再升温至360℃~420℃，时间60~100分钟，保温时间30~60分钟；最后升温至750℃~850℃，时间30~60分钟，保温时间240~480分钟，随后停止加热，逐渐降至室温。

进一步地，本发明所述的玻璃微粉为60份，尿素为22份，聚乙二醇为10份，淀粉为8份。

进一步地，本发明所述的多孔生物活性玻璃骨修复材料的尺寸为10mm×25mm×8mm、10mm×25mm×12mm。

本发明的目的是：