[发明专利]一种具有空心管结构的骨诱导磷酸钙陶瓷及其制备方法

说明书

本发明属于生物医用材料技术领域，公开了一种具有空心管结构的骨诱导磷酸钙陶瓷及其制备方法，解决现有技术中磷酸钙陶瓷面临的骨诱导优化与力学强度提高相互矛盾的难题。本发明的制备方法，将多孔磷酸钙陶瓷置于中性或碱性含磷溶液中，水热反应及热处理后即得到表面具有空心管结构的骨诱导磷酸钙陶瓷。本发明设计科学，方法简单，操作简便，通过水热处理和热处理后即得到表面具有空心管结构的骨诱导磷酸钙陶瓷。本发明的具有空心管结构的磷酸钙陶瓷不仅具有优异的骨诱导能力，而且具有较好的力学强度，满足临床部分承力骨缺损修复与再生的要求。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种具有空心管结构的骨诱导磷酸钙陶瓷及其制备方法。

背景技术

骨作为人体最大的组织器官，承担着正常生命活动的重要职责，却最容易引起缺损，每年全球有数百万的骨缺损患者需要接受手术治疗。承受复杂应力的骨损伤再生修复，是国内外公认的医学世界难题。目前常规的骨修复器械基本上是生物惰性的，难以与骨界面形成高强度的化学键合，因其体内服役依靠材料其自身性能，无法进行再生修复。磷酸钙陶瓷是生物活性陶瓷的一大类生物材料，人们很早就研究其在人体硬组织修复中的应用。研究者进一步发现，特定孔隙结构和物相组分的磷酸钙陶瓷还具有骨诱导能力，具有骨诱导特性的骨缺损修复材料在骨缺损修复中有重要地位和广阔的应用前景(RegenerativeBiomaterials,2018(1):43-59.)。因此，优化材料的骨诱导作用，促使新骨更快更好的形成和成熟以及最终骨板的形成，同时，在保证其骨诱导作用的前提下，尽可能提高植入前的初始强度，以利于手术操作，是其得以在临床承力骨缺损修复应用的关键。

然而，材料骨诱导提高和材料力学强度增强是一对客观存在的矛盾统一体，如何解决这一矛盾已然成为承力部位骨缺损修复材料研究的主要瓶颈。复合第二相增强相是一种提高磷酸钙陶瓷的常用方法，如中国专利CN200610013334.8公开了一种CaO-P₂O₅-Na₂O-MgO玻璃增强多孔β-磷酸三钙生物陶瓷制备方法，然而添加掺杂相势必会影响陶瓷的生物学性能。中国专利CN201310528839.8公开了一种HA微纳米晶须增强磷酸钙陶瓷材料制备方法，陶瓷的力学性能有一定的提高，但是采用物理混合HA晶须难免会造成混合不均匀的问题；另外，由于HA晶须晶体结构过于完整，陶瓷的生物学活性(特别是骨诱导能力)势必会有一定的降低。近期，中国专利CN201910453487.1公开了一种复合胶原蛋白的磷酸钙陶瓷制备方法，胶原蛋白的复合在一定程度上可以降低陶瓷的脆性，但是材料的力学强度增强有限；另外，胶原蛋白多为动物来源，免疫原性、制备工艺复杂、价格昂贵等问题限制了其在骨修复材料中的应用。表面微纳结构是影响磷酸钙陶瓷骨诱导活性的一个重要材料因素，构建特定的微纳结构可以显著提升磷酸钙陶瓷的生物学性能(Nanoscale,2020,12(13):7284-7300.)。但是同时实现磷酸钙陶瓷骨诱导活性和力学强度提高，目前仍缺乏行之有效的制备方法。因此，如何实现磷酸根陶瓷在保持优异骨诱导活性的同时，进一步提高其力学性能，解决现有技术中磷酸钙陶瓷面临的骨诱导优化与力学强度提高相互矛盾的难题，满足临床部分承力骨缺损再生修复的需求，是目前磷酸钙陶瓷亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种具有空心管结构骨诱导磷酸钙陶瓷的制备方法，解决现有技术中磷酸钙陶瓷面临的骨诱导优化与力学强度提高相互矛盾的难题。

本发明还提供了采用该制备方法制成的一种具有空心管结构的骨诱导磷酸钙陶瓷。

本发明采用的技术方案如下：

本发明所述的一种具有空心管结构的骨诱导磷酸钙陶瓷的制备方法，将多孔磷酸钙陶瓷置于中性或碱性含磷溶液中，水热反应及热处理后即得到表面具有空心管结构的骨诱导磷酸钙陶瓷。

本发明的部分实施方案中，所述制备方法包括以下步骤：

步骤1.配置含磷溶液，将多孔磷酸钙陶瓷置于含磷溶液中；