[发明专利]一种具有以生物可降解的镁基合金填充于多孔结构的复合植入物及制造复合植入物的方法

说明书

技术领域

本发明是相关于一种具有以生物可降解的合金填充于多孔结构的复合植入物及制造复合植入物的方法。更特别的是，本发明是相关于一种具有以生物可降解的镁(magnesium)或镁基合金(magnesium-based alloy)填充于多孔结构(porous structure)的复合植入物，因此具有一可控降解率(controllable biodegradation rate)，其具有高强度且在镁或镁基合金与骨组织间具有极好的界面力(interfacial force)，且也相关于一种制造所述复合植入物的方法。

背景技术

用于医学治疗植入物的典型材料包含金属、陶瓷、高分子等。在其之中，金属植入物具有优秀的机械性能(mechanical properties)和可加工性(workability)，但仍有例如应力遮挡(stress shielding)、影像劣化(imagedegradation)、植入物移位(implant migration)等的缺点。再者，陶瓷植入物虽有相对较良好的生物兼容性(biocompatibility)，但容易因外力冲击而受破坏，且制造困难。而相对于其它植入物而言，高分子植入物具有相对较低强度的缺点。

对比之下，近来，已发展出多孔植入物，当多孔植入物置入人体内时，其可加速骨组织的形成，且可通过降低杨氏模量(Young’s modulus)而避免应力遮挡现象。然而，因为这些多孔植入物的机械强度较低，所以容易受到外力冲击而损伤。

此外，研究与开发出的生物可降解植入物已经执行，当以外科手术将生物可降解的植入物引入人体且得到预期结果后，生物可降解的植入物可不需再从所述人体移出。基于聚合物，例如聚乳酸(polylactic acid，PLA)、聚乙醇酸(polyglycolic acid)及其共聚物(copolymers，PLGA)等，生物可降解的植入物的医药用途于1960年中间阶段已开始被研究。然而，此类生物可降解聚合物的机械强度较低，当他们分解时会形成酸，且其具有生物可降解率(biodegradable rate)难以控制等的问题，因此，此类生物可降解聚合物的应用则被限制。特别地，因生物可降解聚合物的机械强度较低，因此其难以应用于承受重负载的骨科植入物或牙植入物。

因此，为了克服所述生物可降解高分子的缺点，许多生物可降解材料已被研发。生物可降解材料的典型例子可包含陶瓷，例如磷酸三钙(tri-calcium phosphate，TCP)等、和生物可降解聚合物与生物可降解羟基磷灰石(hydroxyapatite，HA)的复合材料。然而，这些材料的机械性能无法显著地与那些生物可降解高分子作区隔。特别地，当陶瓷材料作为生物材料时，其具有致命的缺点，因为其抗冲击性(impact resistance)较差。再者，因其生物可降解率难以控制，所以证明此些材料是否具有实际地效力是有一些的疑虑。

发明内容

技术问题

根据以上，本发明已经解决上述传统的问题，且本发明的目的是提供一种复合植入物，其可弥补传统多孔植入物的缺点，列如低机械强度和抗冲击性差。

本发明的另一目的就是提供一种复合植入物，其可增加骨生成及可取代骨组织，且当其引入人体内且在一预定时间流逝后，充填入其孔洞的生物可降解材料可被去除。

本发明的再一目的就是提供一复合植入物，其可通过在镁基合金中调整杂质(impurities)的数量，进而改善其抗腐蚀性(corrosion resistance)及机械性能。

技术解决方案

为了完成上述目的，本发明提供一种具有多孔结构的复合植入物，多孔结构的孔洞填充有生物可降解的镁基合金。

此外，本发明提供一种制造复合植入物的方法，包含下列步骤：a)准备一多孔结构；以及b)以一生物可降解的镁基合金填充于所述多孔结构的孔洞中，以形成一复合材料。

有利功效(advantageous effect)

根据本发明的生物可降解的复合植入物，通过血管通过孔洞的形成，骨生成速率可增加。具体来说，当本发明的生物可降解的复合植入物引入人体内时，随时间流逝，充满于内孔洞的镁基合金会分解，且多孔结构的孔洞变成空洞，通过多孔结构的空孔使得血管形成，藉此加速骨生成。

此外，根据本发明的生物可降解的复合植入物，因降低杨氏模量所以应力遮挡现象可被避免。具体而言，孔洞的内部充满低杨氏模量的镁，使得本发明复合植入物的杨氏模量变低，藉此避免应力遮挡现象。