專(zhuān)利名稱(chēng)：鈦金屬人工骨的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鈦金屬或合金人工骨的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，尤其是具有生物活性的人工關(guān)節(jié)及人工牙的植入體。
背景技術(shù)：
目前人工關(guān)節(jié)置換術(shù)已成為治療關(guān)節(jié)嚴(yán)重病變的主要手段之一。人工關(guān)節(jié)所用的材料，以前常用的是金屬材料，如鈷、不銹鋼、純鈦金屬等，但這些金屬表面因不具生物活性，隨著植入骨床的時(shí)間推移，人骨在重力和負(fù)荷下，漸漸出現(xiàn)合金與人骨之間的連接松動(dòng)，甚至脫落，這些金屬材料90年已被淘汰。為克服這些缺陷，科學(xué)家設(shè)法將具生物活性的陶瓷和玻璃陶瓷噴涂在鈦金屬或鈦合金上，以增加骨與植入物的結(jié)合力及穩(wěn)定療效?，F(xiàn)已普遍應(yīng)用于臨床的是HA-coasting，即如將羥基磷灰石等噴涂在金屬表面的人工關(guān)節(jié)材料上，如中國(guó)專(zhuān)利89108653.6公開(kāi)的就是這種骨的活性材料和方法，但這種活性材料在應(yīng)用上存在不能克服的缺陷①噴涂材料和金屬材料的界面是非同源性的，存在著不同材料的張力，而易引起分裂破碎；②噴涂材料上微小顆粒易脫落，導(dǎo)致細(xì)胞介導(dǎo)的骨質(zhì)溶解和關(guān)節(jié)疏松；③將金屬材料上噴涂一層微薄且均勻的生物活性材料工藝要求很高。④制備成本高，價(jià)格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種生物化學(xué)處理后，能在金屬植入體表面自體形成生物活性高，能與體內(nèi)骨形成生物和化學(xué)的緊密結(jié)合同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)，從而制成在體內(nèi)生物相融性及穩(wěn)定性好的同源性生物活性復(fù)合結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。主要在負(fù)載強(qiáng)度高，抗韌性好成本低的鈦金屬人工骨的結(jié)構(gòu)表面制成。
為此本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種鈦金屬人工骨的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，通過(guò)化學(xué)處理，高溫及擬體液浸置，使鈦金屬人工骨外層覆蓋有二氧化鈦層及含有豐富鈣磷的有同源性的磷灰石層，所述二氧化鈦層及所述磷灰石層由鈦金屬人工骨在堿性溶液中浸泡、高溫處理及仿生制劑的誘導(dǎo)下于鈦金屬人工骨表面形成，所述磷灰石層由同源性的豐富的鈣磷在鈦金屬人工骨表面形成所述二氧化鈦層后浸置于擬體液中，在所述的鈦金屬表面上誘導(dǎo)形成。
所述的鈦金屬人工骨的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，所述的鈦金屬人工骨為鈦合金人工骨。
進(jìn)一步，所述的鈦金屬人工骨的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，所述的鈦金屬人工骨為人工關(guān)節(jié)。
再進(jìn)一步，所述的鈦金屬人工骨的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，所述的鈦金屬人工骨為人工髖關(guān)節(jié)。
更進(jìn)一步，所述的鈦金屬人工骨的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，所述的鈦金屬人工骨為人工牙的植入體。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是①生物活性高，能與體內(nèi)骨形成生物和化學(xué)的緊密結(jié)合，在體內(nèi)穩(wěn)固性持久；②負(fù)載強(qiáng)度高，抗韌性、抗磨損強(qiáng)，機(jī)械性能好；③沒(méi)有材料與材料之間的界面問(wèn)題，穩(wěn)定性能強(qiáng)；④在人體內(nèi)生物相融性好，不產(chǎn)生任何副作用；⑤工藝簡(jiǎn)化，優(yōu)化后的成本比同類(lèi)產(chǎn)品成本低。
(四)


圖1是本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型應(yīng)用于人工髖關(guān)節(jié)外觀結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型應(yīng)用于人工牙的植入體外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1參照附圖1和附圖2一種鈦金屬人工髖關(guān)節(jié)的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，在鈦金屬人工髖關(guān)節(jié)4外層覆蓋有二氧化鈦層2及含有豐富鈣磷有同源性的磷灰石層3。具體方法是將鈦合金材料1磨光清洗，以堿性液(NaOH)浸泡24小時(shí)后，保持600℃溫度2小時(shí)，最后放置于溫度為36.5℃的擬體液中浸置，直至類(lèi)骨成份磷灰石層在鈦金屬材料表面的二氧化鈦層上誘導(dǎo)形成5，制成鈦合金表面覆蓋含有豐富鈣磷的磷灰石層人工髖關(guān)節(jié)的高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。
所用的擬體液的離子濃度幾乎與人體血漿離子濃度一致，用NaCl，NaHCO3，KCl，K2HPO4，MgCl2，CaCl2及Na2SO4等制成pH為7.4的緩沖液。
鈦金屬人工髖關(guān)節(jié)的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品植入動(dòng)物自身體骨6后，結(jié)合穩(wěn)定牢固，效果見(jiàn)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及效果將該生物活性鈦金屬高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品用新西蘭大白兔作生物相容性試驗(yàn)及生物力學(xué)和組織學(xué)觀測(cè)。
〔一〕力學(xué)觀察取64只新西蘭大白兔，分成生物活性鈦金屬高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品組，即生物活性材料組和對(duì)照組，對(duì)照組材料選用無(wú)處理的純鈦金屬和合金人工關(guān)節(jié)產(chǎn)品。在外科無(wú)菌條件下，分別將生物活性化材料與對(duì)照材料植入新西蘭大白兔長(zhǎng)骨，在植入的第3、6、10及25周，分期取出植入體與長(zhǎng)骨的結(jié)合部分，以標(biāo)準(zhǔn)化的張力試驗(yàn)檢測(cè)材料與骨的結(jié)合力，并以組織學(xué)觀察骨組織與材料的界面情況。
張力實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)照表

結(jié)果表明使用鈦金屬人工骨的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的生物活性材料組的骨的結(jié)合比對(duì)照組有明顯增加，并且有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，相差非常顯著。
〔二〕生物相容性試驗(yàn)取30只新西蘭大白兔，在外科無(wú)菌條件下，分別將生物活性化材料植入新西蘭大白兔肌肉與皮下，在植入的第4、8、16及24周，分期取出植入體與組織的連接部位，進(jìn)行病理學(xué)檢查，植入物周?chē)M織未見(jiàn)明顯炎性反應(yīng)及壞死及腐蝕現(xiàn)象，且試件周?chē)鸁o(wú)纖維膜形成。
〔三〕組織學(xué)觀測(cè)將生物活性化材料植入新西蘭大白兔長(zhǎng)骨，張力試驗(yàn)后，在植入的第3、6、8、10、12、25周，分期取出植入體與長(zhǎng)骨的結(jié)合部分，光鏡及掃描電鏡觀察，結(jié)果可見(jiàn)本材料的周?chē)?jiàn)增生骨細(xì)胞，骨基質(zhì)緊密附著，直接相連，無(wú)任何纖維組織及間隙介入骨與材料之間。
實(shí)施例2參照附圖1和附圖3一種鈦合金人工牙的植入體的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，在鈦合金人工牙植入體7外層覆蓋有二氧化鈦層及有生物活性的磷灰石層8。具體方法如實(shí)施例1。該植入體一端接假齒9，另一端直接種入頜骨中。
用同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品作為人工牙的植入體，可以使人工牙的牙樁更穩(wěn)固，生物相融性好，抗韌性及抗磨損力大大加強(qiáng)。
權(quán)利要求1.一種鈦金屬人工骨的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，其特征在于在鈦金屬人工骨外層覆蓋有二氧化鈦層及含有豐富鈣磷的有同源性的磷灰石層，所述二氧化鈦層為鈦金屬人工骨在堿性溶液中浸泡及仿生制劑誘導(dǎo)下于鈦金屬人工骨表面的形成層，所述磷灰石層為同源性的豐富的鈣磷在擬體液中在所述二氧化鈦層的形成層。
2.如權(quán)利要求1所述的鈦金屬人工骨的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，其特征在于所述的鈦金屬人工骨為鈦合金人工骨。
3.如權(quán)利要求1所述的鈦金屬人工骨的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，其特征在于所述的鈦金屬人工骨為人工關(guān)節(jié)。
4.如權(quán)利要求1所述的鈦金屬人工骨的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，其特征在于所述的鈦金屬人工骨為人工髖關(guān)節(jié)。
5.如權(quán)利要求1所述的鈦金屬人工骨的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，其特征在于所述的鈦金屬人工骨為人工牙的植入體。
專(zhuān)利摘要一種鈦金屬人工骨的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，在鈦金屬人工骨外層覆蓋有二氧化鈦層及含有豐富鈣磷的有同源性的磷灰石層，所述二氧化鈦系由鈦金屬人工骨在堿性溶液中浸泡、高溫處理及仿生制劑的誘導(dǎo)下于鈦金屬人工骨表面形成，所述磷灰石層由豐富的鈣磷在鈦金屬人工骨表面形成所述二氧化鈦層后浸置于擬體液中，在所述的二氧化鈦層上誘導(dǎo)形成。這種鈦金屬人工骨的同源性高鈣磷復(fù)合層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品生物活性高，能與體內(nèi)骨形成生物和化學(xué)的緊密結(jié)合，在體內(nèi)生物相融性及穩(wěn)定性好，負(fù)載強(qiáng)度高，抗韌性、抗磨損強(qiáng)，機(jī)械性能好。
文檔編號(hào)A61L27/02GK2631510SQ0322826
公開(kāi)日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2003年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月20日
發(fā)明者嚴(yán)偉祺 申請(qǐng)人:嚴(yán)偉祺