[发明专利]一种制备无机非晶态生物活性颗粒和粉体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及组织修复、填充及组织工程材料领域，具体是一种制备无机非晶态生物活性颗粒和粉体的方法。

背景技术

过去常常采用自体骨、异体骨、异种骨等天然材料来修复骨组织缺损，但这些方法存在一些难以克服的弊端。如自体植骨会造成供骨区失血疼痛、伤口不愈合等并发症及取材有限等；而异体骨移植会造成手术后的免疫排斥反应，并有传播疾病的可能，手术成功率也不理想。因此在临床上需要具有的高生物活性、优越的生物相容性及骨修复特性的骨组织修复材料。

无机类生物材料由于具有良好的生物学性能而引起生物材料界的高度重视，在骨缺损修复领域最早使用的无机类植入材料为生物惰性的多晶和单晶氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等。这些植入材料只能和组织形成形态学或物理性结合，组织长入修复体粗糙不平的表面而形成的一种机械锁合，或者是通过骨和组织长入多孔植入体表面或内部交联的孔隙而实现的一种材料-组织结合。但这些结合都要求植入体和组织间紧密配合否则界面可能发生移动，导致组织和血管在界面处被切断，从而使孔隙内活体组织坏死、周围组织发炎，植入失败。上世纪七十年代生物活性的概念，被引入到生物陶瓷领域，开创了一个新的研究领域。生物活性材料(Bioactive Materials)是指能在材料界面上诱导出特殊生物反应的材料或调节生物活性的生物医学材料，这种反应导致组织和材料之间形成键合。生物活性材料的典型代表有生物玻璃材料、磷酸钙骨水泥材料、磷酸钙材料等，但生物玻璃材料如何增强组织的自我修复能力，使玻璃的降解和组织生长速度一致仍然是急需解决的问题；磷酸钙骨水泥材料在注入体内时会发生固化过程，产生大量的热量会破坏其周围的组织，磷酸钙材料在临床上以块状、颗粒形式被广泛的用作硬组织修复和替换。然而，由于块状陶瓷的脆性，颗粒容易游走、移位等缺点，且很难塑形，使其在临床应用上受到了一定的限制。所以，制备具有高生物活性的、可与宿主组织形成化学结合的新型组织修复及组织工程材料，并探讨合理的制备工艺条件具有重要的应用价值。

发明内容

本发明针对以上技术所存在的缺陷，提供一种制备无机非晶态生物活性颗粒和粉体的方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：本发明的制备无机非晶态生物活性颗粒和粉体的方法，包括如下步骤：

(1)将SiO₂、Na₂CO₃、CaCO₃和Ca₃P₂O₄放入坩埚中混合均匀，于1350～1450℃进行熔制，得到熔融玻璃液；其中SiO₂、Na₂CO₃、CaCO₃和Ca₃P₂O₄的质量份数比为41～49∶20～25∶20～25∶5～7；

(2)将步骤(1)得到的熔融玻璃液倒出，冷却；

(3)将步骤(2)得到的冷却固化产物磨筛分出90～710微米的无机非晶态生物性颗粒或50微米以下的无机非晶态生物活性粉体。

所述步骤(1)的坩埚为铂金坩埚或石英坩埚。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、本发明制备的无机非晶态生物活性颗粒和粉体具有化学组分可调、工艺简单易于控制及产量大等优点。

2、本发明制备的无机非晶态生物活性颗粒的粒度在90～710微米范围内变化，平均粒径为200～300微米，粉体的粒径大小在50微米以下，平均粒径为5～15微米。

3、本发明制备的无机非晶态生物活性颗粒和粉体具有良好的生物相容性、生物活性和一定的可降解性，具有良好的骨修复特性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作下一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

(1)将SiO₂820g、Na₂CO₃400g、CaCO₃400g和Ca₃P₂O₄100g放入金坩埚中混合均匀，于1350℃进行熔制，得到熔融玻璃液；

(2)将步骤(1)得到的熔融玻璃液倒出，冷却；

(3)将步骤(2)得到的冷却固化产物磨筛分出90微米的无机非晶态生物活性颗粒或50微米以下的无机非晶态生物活性粉体。