[发明专利]具辐射不通透性的生物活性复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物活性复合材料，尤其是涉及一种具辐射不通透性的生物活性复合材料，属于外科手术医疗级高分子材料技术领域。

背景技术

近年来，随着生物材料制备使用理论和技术的不断完善和发展，高性能高分子植入体材料有望逐渐替代钛及其合金材料，应用前景将更为广阔。在众多高分子基材中，以聚醚醚酮(PEEK)的弹性模量近似人体骨组织较为匹配，植入人体后，在生物力学上可有效减少应力遮挡效应造成的骨吸收和骨萎缩，且聚醚醚酮材料耐化学腐蚀，物化性安定能承受高压蒸气、环氧乙烷、伽玛辐射灭菌操作，抗疲劳性突出，适合用于医疗植入装置长期植入Biomaterials 2007,28:4845-4869)。然而，PEEK的生物活性较差，植入人体后不易与人体骨组织键合，弱化其作为植入体材料长期植入材的优势。如何提高PEEK材料生物活性已经成为研究热点之一。

根据骨组织工程的仿生，植入物的孔洞大小(pore size)与孔隙度(porosity)会影响细胞的贴附与骨组织长入(ingrowth)，而连通性的孔洞构造能利于血管的长入、养分及废物的代谢。然而多孔性的支架(scaffold)材料在机械物性上普遍具下列特性：无机的多孔性支架机械性质偏脆，而有机高分子多孔性支架机械则刚性不足，则在须承受相当轴向负载应力的临床应用上如颈、腰椎退化性病变的骨融合治疗时，多孔性的骨植入物支架往往无法提供缺损部位稳定的力学环境，而影响骨组织的修复。

然而，目前针对聚醚醚酮(PEEK)材料缺乏生物活性以及在X光下呈透明性，进而影响植入物在X光片中的显影效果而影响临床的判读等等这些问题，仍有进一步改进之处。

发明内容

本发明的目的在于改善习知的植入人体的脊椎复位材料的X光辐射通透性以及可于生物体内自行形成孔洞的具生物活性陶瓷材料特性。

为达成本发明目的，本发明的具辐射不通透性的生物活性复合材料，该复合材料包含:重量百分比10％～40％的硫酸钙、重量百分比10％～20％的五氧化二钽以及重量百分比40％～80％的高分子基材。

较佳地，该复合材料更可包含0.1％～10％的硫酸钡。

较佳地，该复合材料更可包含0.1％～10％的四氧化三铁。

较佳地，其中该高分子基材包括:聚醚醚酮(Polyetheretherketone，PEEK)、碳强化聚醚醚酮(carbon reinforced PEEK)、聚醚酮酮(Polyetherketoneketo，PEKK)、聚芳基醚酮(Polyaryletherketone，PAEK)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醋(Polyethylene terephthalate，PET)、聚乳酸(Polylactide，PLA)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene，PTFE)、聚乙烯(Polyethylene，PE)或上述的任意组合。

较佳地，其中该高分子基材为聚醚醚酮(Polyetheretherketone，PEEK)。

较佳地，其中该复合材料是通过塑谱仪(internal matrix)将该硫酸钙、该五氧化二钽以及该高分子基材以一预定比例进行混炼加工。

上述成分以及比例范围的具辐射不通透性的生物活性复合材料，可具体地解决植入型医材(优选PEEK)领域中的习知问题，且达到本发明的目的以及功效。

附图说明

图1为本发明的具辐射不通透性的生物活性复合材料的制备以及材料测试流程图。

图2A为本发明的具辐射不通透性的生物活性复合材料(碳酸钙)的尺寸示意图。

图2B为本发明的具辐射不通透性的生物活性复合材料于植入体内后，再因生医陶瓷成份降解溶出后，留下多孔性结构的原理示意图。

图3为量测X-ray辐射通透性的铝阶厚度以及相应的灰阶程度参照标准图。

图4为本发明另一10组成分比例相异的复合材料以及未加入硫酸钙和五氧化二钽的PEEK材料(Neat PEEK)的X-ray辐射通透性示意图。

图5A为本发明第1组到第10组成分比例相异的复合材料以及未加入硫酸钙和五氧化二钽的PEEK材料(Neat PEEK)的熔点温度(Tm)比较示意图。

图5B为本发明第1组到第10组成分比例相异的复合材料以及未加入硫酸钙和五氧化二钽的PEEK材料(Neat PEEK)的结晶温度(Tc)比较示意图。