[发明专利]一种可注射、可降解的人工骨材料及其制备方法

说明书

本发明涉及生物医学材料技术领域，具体涉及到一种可注射、可降解的人工骨材料及其制备方法。该材料由固相和液相两部分构成，固相主体材料为纳米β相磷酸三钙和半水硫酸钙粉末材料，固相辅助功能材料为金属镁，镁锶合金或金属锌粉末材料。液相为浓度5wt％聚乙烯醇水溶液或生理盐水。将固相和液相两部分调和均匀使用，固化时间范围为5～60min，固化强度范围在2～10MPa，形成人工骨材料。与现有人工骨材料相比，一方面该材料中纳米β‑TCP材料提高植入后人工骨材料的生物活性。另一方面金属或合金粉可在体内快速降解，在人工骨材料内部形成孔道结构，实现自造孔工艺，有利于营养物质的运输，促进细胞及微血管的长入。

技术领域

本发明涉及生物医学材料技术领域，具体涉及到一种可注射、可降解的人工骨材料及其制备方法。

背景技术

骨科疾病是当前高发病率疾病之一，其严重的影响病人的生活质量。骨缺损是骨科疾病的常见病。传统骨缺损的治疗方法有自体骨移植、同种异体骨移植和人工骨移植等。自体骨是理想的骨缺损修复材料，但取骨过程增加患者的创伤和痛苦，且供骨来源有限，不易塑形；同种异体骨存在免疫排斥反应，并可传播疾病或引起术后并发症等问题。因此，人工骨材料成为目前骨科领域的研究重点。与传统植入的骨修复材料相比，可注射材料具有手术创面小，治愈快等特点，具有良好的应用前景。

目前，临床应用较多的可注射材料为高分子材料聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)，该类材料固化后具有较高的抗压强度，但其成分与天然骨完全不同，不可降解，生物活性低，应用过程中发热量大，长期植入容易造成植入体松动、炎症等问题，限制其在临床的应用(MaterialsDesign2018；158:172-183)。

为了克服PMMA骨水泥的缺点，国内外学者开展可注射人工骨陶瓷材料研究，主要包括两大类，一类为可注射磷酸钙骨水泥，另一类为可注射硫酸钙骨水泥。可注射磷酸钙骨水泥，如：周长忍等(公开号：CN101057979A)、苗军等(公开号：CN101366971A)、何丹农等(公开号：CN104491924A)利用磷酸四钙、磷酸三钙、磷酸氢钙和磷酸二氢钙等制备磷酸钙骨水泥用于骨缺损修复及药物或蛋白的缓释，提高材料的生物活性。但是该类材料在固化反应后得到的材料为难降解的羟基磷灰石材料，由于材料体内难降解其治疗效果受到严重的限制(Journal of Biomedical Materials Research B:Applied Biomaterials.2018；106B:649-658)。可注射硫酸钙骨水泥，如：崔菡等(公开号：CN101461962A)、余振定等(公开号：CN101816808A；CN101816804A)、胡钢锋等(公开号：CN102008748A)、甘少磊等(公开号：CN102600511A；CN104474590A)利用半水硫酸钙复合磷酸钙材料中的纳米羟基磷灰石、羟基磷灰石、增强纤维等制备硫酸钙骨水泥用于骨缺损的治疗。但是该类材料中一部分材料含有不降解成分(如：羟基磷灰石、增强纤维)，造成注射塑形后不能完全降解，且孔结构较差和生物活性较低。

因此，针对上述可注射人工骨修复材料临床应用中存在的问题，开发具有良好生物活性的新型可注射、可降解的人工骨材料，具有重要的临床应用价值。

发明内容

本发明目的在于提供一种可注射、可降解的人工骨材料及其制备方法，该材料适用于骨科、整形科及口腔科等领域，用于骨缺损或牙槽骨填充。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种可注射、可降解的人工骨材料，该材料由固相和液相两部分构成，液相与固相重量比为0.3～0.5；其中：固相包括主体材料部分，主体材料部分为纳米β相磷酸三钙和半水硫酸钙粉末材料；液相为浓度5wt％聚乙烯醇水溶液或生理盐水。

所述的可注射、可降解的人工骨材料，固相主体材料中，纳米β相磷酸三钙粉末材料为含镁的纳米β相磷酸三钙材料，该材料中的Mg/(Ca+Mg)＝10～20at.％，其粒径范围在20～150nm，纳米β相磷酸三钙的质量占固相总质量的10％～50％。