[发明专利]制备用于替代硬组织缺陷的医用材料的方法及由其制备的医用材料

说明书

本发明涉及一种生产用于替代硬组织损失部分的医用材料的方法以及由其生产的医用材料，更具体地，通过压制成形生物活性玻璃粉末，然后在低于生物活性玻璃的玻璃化转变温度的相对低的温度下进行第一热处理，然后加工成期望的形状，并且在高于生物活性玻璃的玻璃化转变温度的温度下进行第二热处理而提供医用材料，以克服用作现有硬组织替代材料的羟基磷灰石的低抗压强度缺陷，同时能够定制生产与体内硬组织损失部分形状匹配的期望形状，使热冲击最小化，并且也能够表现出骨融合特性。

技术领域

本发明涉及一种制备用于替代硬组织缺陷的医用材料的方法以及由其制备的医用材料。

背景技术

构成人体的硬组织由67重量％的无机材料和33重量％的有机材料组成，且无机材料由磷灰石组成，其主要成分为Ca/P。由于无机材料的组成比例高，所以当发生硬组织缺陷时，通过使用合成羟基磷灰石可以进行替代。然而，合成羟基磷灰石的缺点在于，由于其低抗压强度而难以应用于需要机械稳定性的各种场所。

羟基磷灰石是一种代表性的骨传导性材料，当其与移植部位的外周缺陷接触时，其直接附接于骨头。该材料在与缺陷部位精确接触时引起骨融合。但是，如果该材料未与缺陷部位接触，则可能由于移植材料的微动而损伤周围的骨头。因此，其设计能够精确地针对移植部位定制以增强治疗效果。

典型陶瓷材料的特性在于抗压强度、硬度和耐磨性优异。此外，由于陶瓷材料以氧化物的形式存在，因此它们对由化学物质引起的腐蚀具有优异的耐受性。陶瓷材料的优异物理/化学稳定性使其在用于各种部件时具有显著提高预期寿命的优点。然而，由于材料的刚性，其加工困难，因此，复杂模塑品的制备是不可能的。

由于陶瓷材料的刚性因热处理(例如烧结)而出现，因此通常在热处理之前完成模塑，并且在热处理之后，使用抛光方法加工一些材料。陶瓷模塑品能够通过在烧结前简单地对粉末施加压力来制造，或者通过将粉末制成浆状，然后将其浇铸、注塑成型或挤出成型来制造。将如上制得的模塑品在原料的烧结温度下加热处理，从而完成制备。当在热处理之前成型产品设计时，需要实施该设计的模具，并且该模具只能用于制造相应的设计。

在实施各种产品设计时，需要在热处理后进行加工。由于陶瓷的特性，这种方法是不利的，因为它需要相当多的时间和成本。另外，由于表面的高硬度在不切实际的加工过程中可能引起缺陷，所以可能由于加工而增加缺陷率。如果在将其移植到人体后由于加工缺陷而发生损伤，不仅移植部位严重受损，而且还应该进行再次手术。

因此，在制备用于替代硬组织的材料时，必须生产定制为精确适合缺陷部位的材料。

发明内容

[技术问题]

本发明的目的是提供一种用于替代硬组织缺陷的精确适合缺陷部位的定制医用材料及其制备方法。

[技术方案]

本发明的第一方面提供一种用于替代活体中的硬组织缺陷的医用材料，其包括：第一步骤，其中通过模压成型生物活性玻璃的粉末来制备模塑品；第二步骤，其中对模塑品进行650℃至745℃的第一热处理；第三步骤，其中加工经热处理的模塑品以形成硬组织缺陷的形状，所述形状在第二热处理期间根据预定的收缩率进行调整；以及第四步骤，其中对经加工的产品进行850℃至1200℃的第二热处理。

本发明的第二方面提供一种用于替代活体中的硬组织缺陷的医用材料，其通过第一方面的方法制备，并从而基于硬组织缺陷形式的单轴方向上的长度在5％或更小的误差范围内制备。

[有益效果]

在整个本发明中，体现复杂形式的高强度生物活性玻璃材料是可能的，因此，能够提供为患者的硬组织缺陷定制的医用材料。当应用根据本发明的制备方法时，由于该材料保持传统生物活性结晶玻璃的高强度性能，因此该材料不仅能够用于硬组织的一般结构，而且还能够用于需要机械稳定性的脊柱或面部区域的缺陷。

附图说明