[发明专利]羟基磷灰石掺杂及抑肿瘤增殖的镁合金骨夹板及制备方法

说明书

本发明公开的一种羟基磷灰石掺杂及抑肿瘤增殖的镁合金骨夹板，按重量百分由以下组分组成：La：2‑3％，羟基磷灰石：3‑12％，镁余量，以上各组分重量百分比之和为100％。该合金不仅具备优异的生物相容性，还具有抑制肿瘤增殖的功能。还公开了一种羟基磷灰石掺杂及抑肿瘤增殖的镁合金骨夹板的制备方法，运用选区激光熔化技术可制备任意形状复杂的骨夹板结构，既能满足骨夹板复杂的结构要求，同时也能满足表面精度及力学性能的要求。

技术领域

本发明属于可降解医用金属材料技术领域，具体涉及一种羟基磷灰石掺杂及抑肿瘤增殖的镁合金骨夹板，还涉及一种羟基磷灰石掺杂及抑肿瘤增殖的镁合金骨夹板的制备方法。

背景技术

镁的密度为1.74g/cm³，是所有的金属结构材料中密度最小的，与人体骨的密度接近。镁作为人体必需的营养元素，其在人体内的含量仅次于Ca，Na，K。研究表明，镁合金作为骨固定材料，与人骨的力学性能更加匹配，在骨折愈合初期能够提供稳定的力学性能，可避免应力遮挡效应，从而加速骨折愈合与塑形，防止局部骨质疏松和骨折的再发生，特别是可以实现在人体骨骼基本愈合后，本身降解成无毒无害的小分子，并经人体循环系统排出体外，从而避免患者二次手术取出的痛苦。羟基磷灰石是人体和动物骨骼的主要无机成分。它能与机体组织在界面上实现化学键性结合，其在体内有一定的溶解度，能释放对机体无害的离子，能参与体内代谢，对骨质增生有刺激或诱导作用，能促进缺损组织的修复，显示出生物活性。La元素是一种稀土元素，有利于抑肿瘤细胞增殖，同时具有调节细胞免疫功能等生物学作用。将不同功能效果的原材料结合起来，将制备出性能优异的生物可降解镁合金材料。

选区激光熔化金属3D打印技术(Selective laser melting,SLM)是一种激光增材制造技术，其基于分层叠加的原理，利用高能量激光束选择性照射预先铺展好的金属粉末，使其完全熔化并层层叠加成型。因其是一种快速冷却与凝固的加工过程，可得到非平衡态过饱和固溶体和均匀细小的金相组织，可制备出几乎任意形状且成形精度高和力学性能良好的定制化工件。SLM技术对于开发高性能和复杂结构的材料具有广阔的前景和重要意义。

目前，临床应用的骨夹板主要采用传统机加工、模具成形等方法进行制造，然而人体骨骼具有个性化差异，造成了标准化的植入体与个性化的骨骼不相匹配的局面，从而影响治疗效果。此外传统骨夹板的定制需要复杂且较长的制造周期和巨大费用，耗费大量的人力物力财力。为了解决现有技术中骨骼夹板佩戴不舒服问题，3D打印技术可根据不同患者的需求，根据CT扫描图设计定制化的骨夹板图纸，制造出适合患者要求的骨夹板，极大提高了患者的舒适度。因此，镁合金骨夹板的SLM工艺研究具有重要的应用前景。

专利《一种镁基复合材料骨植入体的制备方法及其产品》(申请号：201811389545.0，公开号：CN109364292A，公开日：2019.02.22)采用三维喷印工艺进行成形了镁基复合材料骨植入体，可以满足个性化需求，但其没有考虑到一些功能性需求。本发明不仅能通过选区激光熔化成形制备出满足个性化需求的骨夹板，同时加入羟基磷灰石和La元素，使骨夹板具有良好的骨传导性、骨诱导性及生物相容性，同时具有抑肿瘤增殖、调节细胞免疫功能等生物学作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种羟基磷灰石掺杂及抑肿瘤增殖的镁合金骨夹板，该合金不仅具备优异的生物相容性，还具有抑制肿瘤增殖的功能。

本发明的第二个目的是提供一种羟基磷灰石掺杂及抑肿瘤增殖的镁合金骨夹板的制备方法，运用选区激光熔化技术可制备任意形状复杂的骨夹板结构，既能满足骨夹板复杂的结构要求，同时也能满足表面精度及力学性能的要求。

本发明所采用的第一个技术方案是，一种羟基磷灰石掺杂及抑肿瘤增殖的镁合金骨夹板，按重量百分由以下组分组成：La：2-3％，羟基磷灰石：3-12％，镁余量，以上各组分重量百分比之和为100％。

本发明的特征还在于，