[发明专利]一种医用钛合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械领域，尤其涉及一种医用钛合金及其制备方法。

背景技术

目前，由创伤、骨折及骨质疏松症等疾病引起的骨缺损是临床面临的普遍问题，每年全球由数以百万计的硬组织植入体用于骨固定或功能性组织全置换。

钛及钛合金移植体，因为其出色的力学性质和良好的生物相容性，被广泛应用于骨修复等外科手术中，用于制作人工关节、骨内固定器材及骨重建材料等。但是，钛及钛合金材料本身缺乏生物活性，无诱导骨整合性能，用其制成的植入体植入体内后不能与周围骨组织形成牢固的、长期稳定的结合。若将其与骨以机械整合的方式结合，这种被动的方式将会引发炎症、移位，最终导致移植失败。因此，如何改善钛及钛合金材料与骨之间的结合，是一个亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种医用钛合金及其制备方法，本发明提供的医用钛合金能够改善钛材与骨之间的结合，提高整合性。

本发明提供一种医用钛合金，包括铝钒钛合金和结合在所述铝钒钛合金表面的多孔涂层；

所述多孔涂层包括羟基磷灰石和二氧化钛；

所述多孔涂层的孔径为3～8μm。

优选的，所述铝钒钛合金为Al6V4Ti。

本发明提供一种医用钛合金的制备方法，包括以下步骤：

A)以铝钒钛合金为阳极，在第一电解液中进行微弧氧化，得到医用钛合金中间体，所述第一电解液由包括K₂SiO₃、Na₂O₂、NaF、CH₃COONa和Na₃VO₃的混合物和水配制得到；

B)以医用钛合金中间体为阳极，在第二电解液中进行微弧氧化，得到医用钛合金，所述第二电解液为包括Ca²⁺和PO₄^3-的水溶液。

优选的，所述步骤A)中阳极氧化电压为250～500V；

所述步骤A)中阳极氧化电流为0.5～2A/dm²。

优选的，以每升水计，所述第一电解液配制原料包括：

K₂SiO₃：5～10g/L，Na₂O₂：4～6g/L，NaF：0.5～1g/L，CH₃COONa：2～3g/L，Na₃VO₃：1～3g/L；

所述第一电解液的pH值为11～13。

优选的，所述步骤A)中微弧氧化的温度为20～50℃；

所述步骤A)中微弧氧化的时间为4～11min。

优选的，所述步骤B)中微弧氧化的温度为20～50℃；

所述步骤B)中微弧氧化的时间为10～20min。

优选的，所述步骤B)中阳极氧化电压为220V；

所述步骤B)中阳极氧化电流为0.5～2A/dm²。

优选的，所述第二电解液中Ca²⁺和PO₄^3-的摩尔比为(1～2)：1；

所述第二电解液的质量浓度为50～80g/L。

优选的，所述步骤B)后还包括：

采用激光对所述医用钛合金的表面进行处理，得到具有血管网络结构的医用钛合金。

本发明提供了一种医用钛合金，包括铝钒钛合金和结合在所述铝钒钛合金表面的多孔涂层；所述多孔涂层包括羟基磷灰石和二氧化钛。本发明提供的医用钛合金表面有二氧化钛涂层，能够牢固的将钛合金和羟基磷灰石结合起来，能够提高钛材和骨之间的整合性。

本发明还提供了一种医用钛合金的制备方法，本发明采用了微弧氧化法在钛合金表面生成羟基磷灰石和二氧化钛的混合涂层，不仅与钛材之间的结合更加牢固，并且还提高了钛材和骨之间的相容性，使得该医用钛合金植入体内后能够诱导新骨的生成，并于周围的骨组织形成牢固的、长期稳定的结合。

进一步的，本发明还可以根据不同部位所具有的不同形态的血管网络，在得到的医用钛合金表面采用激光雕刻的方法构建出血管网络图案，使得本发明提供的医用钛合金移植不同的部位时，能够使血管能够按照既定的图案生长，形成相应的血管网络，进一步提高医用钛合金和骨组织间的整合性。

附图说明