[发明专利]一种生物活性玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及生物活性玻璃及其制备方法。所述的生物活性玻璃可用于填充骨缺损。

背景技术

生物活性玻璃的表面会生成活性层以起到粘结医疗器件以及人体组织的作用。与其他的生物活性材料不同的是，生物活性玻璃的化学反应速率可以很容易地通过控制其组成而加以控制。因此，生物活性玻璃有很好的临床应用前景，并已经用于替代外伤后损坏的面部组织，替代中耳内的小骨（听小骨），以及手术中用于填补骨缺陷。

传统的生物活性玻璃由SiO₂、Na₂O、CaO和P₂O₅组成，其不能被重复加热处理，因为重复的加热处理会导致结晶从而破坏其生物活性。由此给该类生物活性玻璃器件的加工带来了很大问题，它们只能在玻璃的生产过程中通过模具成型或者通过将已成型的玻璃磨碎得到最终的形状。由于只有非结晶的生物玻璃才具有很好的生物活性，且生物活性玻璃本身就很容易发生相分离，因此通过现有技术很难得到一种在重复加热处理过程中不结晶的生物玻璃，除非加入镁、硼的氧化物等添加物以维持其生物活性。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种生物活性玻璃，所述的生物活性玻璃可反复热处理而不结晶且能够塑造成不同形状，适合用于整形外科手术，如植骨术以及填充骨缺损。

本发明的第二个目的是提供上述生物活性玻璃的熔融制备方法。

本发明的第三个目的是提供上述生物活性玻璃制成的植入式医疗器件。

本发明提供了一种生物活性玻璃，其特征在于，由二氧化硅（SiO₂） 51～53wt%、氧化钠（Na₂O）21～24wt%、氧化钙（CaO）18～21wt%以及五氧化二磷（P₂O₅）3～5wt%组成。

本发明还提供了上述生物活性玻璃的熔融制备方法，其特征在于，具体步骤为：

第一步：将二氧化硅（SiO₂）151～157重量份、二水合磷酸氢钙（CaHPO₄·2H₂O） 21.23～35.38重量份、碳酸钙（CaCO₃） 80.51～93.92重量份以及碳酸钠（Na₂CO₃）106.69～121.93重量份混合；

第二步：将所得混合物加热到1350～1450℃并在常压保温3～5小时；

第三步：冷却到室温，保持12小时以上以得到固态玻璃；

第四步：将所得的固态玻璃粉碎成块；

第五步：再次加热到1350～1450℃并在常压保温3～5小时以得到软化的生物活性玻璃组合物；

第六步：将所得的生物活性玻璃组合物模塑成所需的形状并冷却到室温。

本发明还提供了上述生物活性玻璃制成的植入式医疗器件。本发明所得的生物活性玻璃可以通过传统的方法制成各种需要的器械。

本发明的优点包括：

1、本发明所得的生物活性玻璃可反复热处理而不结晶且能够塑造成不同形状，适合用于整形外科手术，如植骨术以及填充骨缺损；

2、本发明所得的生物活性玻璃适于制造不同尺寸的颗粒。

附图说明

图1为实施例1、实施例2所得的产品与传统的生物活性玻璃在37℃在SBF中浸泡0、6、27、48、73、124、171、248和336小时时，浸泡时间与硅离子释放量关系图；

图2为实施例1、实施例2所得的产品与传统的生物活性玻璃在37℃在SBF中浸泡0、6、27、48、73、124、171、248和336小时时，浸泡时间与磷离子沉积量关系图；

图3为实施例1、实施例2所得的产品与传统的生物活性玻璃在37℃在SBF中浸泡0、6、27、48、73、124、171、248和336小时时，浸泡时间与钙离子沉积量关系图。

具体实施方式

    下面结合实施例来具体说明本发明。

实施例1

(1) 将原料SiO₂ 154g，CaHPO₄·2H₂O 28.30g，CaCO₃ 93.92g和Na₂CO₃ 116.85g混合；

(2) 将所得的混合物加热到1360℃并常压保温三个小时使其中的碳酸盐反应生成相应的氧化物；