[发明专利]一种基于镁合金的可吸收引导组织再生膜及其制备方法

摘要

本发明属于生物再生医学领域，涉及基于镁合金的可吸收引导组织再生膜及其制备方法，解决了现有可吸收引导组织再生膜的空间维持能力不足、降解过程产酸及骨诱导能力弱、需二次手术取出等问题。通过本发明方法制得的可吸收镁合金引导组织再生膜，有致密膜、不对称膜和多孔膜三种形式，表面可进一步通过氟转化、钙磷沉积、磷化和磁控溅射等修饰，具有良好的生物相容性，并可通过降解释放的离子实现对炎症的抑制和骨组织再生的诱导，更好地满足引导组织再生修复的临床需要。 1

主权项

1.一种基于镁合金的可吸收引导组织再生膜，其特征在于，为均一的致密薄膜或者均一的多孔薄膜或者包括致密层和疏松层的不对称膜；所述致密薄膜，厚度为0.05‑1mm；所述多孔薄膜，厚度为0.05‑1mm，孔径10‑500μm，孔隙率5％‑70％；所述不对称膜，由致密层和疏松层构成，其中疏松层呈海绵状，孔径为10‑500μm，孔隙率为5％‑70％，厚度为0.05‑1mm；致密层，孔径小于20μm，厚度为0.01‑0.1mm；

所述的致密薄膜采用机械加工法制得：镁合金经过固溶、挤压、时效处理后，加工成厚度为0.1‑1mm的镁合金膜，经过电化学抛光、剪切后制得致密镁合金膜；

所述的多孔薄膜采用网络编织法制得：选取镁合金，经过固溶、时效热处理后将镁合金经过拉拔处理得到直径为0.02‑0.1mm的镁丝，将镁丝编织成网制得厚度为0.2‑1mm多孔网，经电化学抛光、剪切后得多孔镁合金诱导膜；或者所述的多孔薄膜采用粉末冶金法制得：粒径大小在10μm‑300μm之间镁合金粉末，与粒径为10‑500μm，分子量为5万‑100万的球状分析纯聚甲基丙烯酸甲酯、尿素、碳酸氢铵等造孔剂，按照镁合金粉在总粉中所占质量分数为95％‑30％均匀混合镁粉与造孔剂，置于薄膜模具中，采用单向或双向施压，经过50MPa‑500MPa，保压10min后，脱模得到镁合金薄膜，最后，在真空气氛炉中，烧结得到最终的多孔镁合金诱导膜；

所述的不对称膜采用激光烧蚀法制得：镁合金经过固溶、时效热处理后加工成厚度为0.1‑2mm的薄膜，利用适合能量密度的激光，在薄膜表面进行刻蚀，刻蚀出直径为10‑500μm深度为0.05‑1.5mm的微孔，整体孔隙率为5％‑70％，经过电化学抛光、剪切后制得不对称镁合金诱导膜。

2.根据权利要求1所述的一种基于镁合金的可吸收引导组织再生膜，其特征在于，所述引导组织再生膜表面改性通过电沉积钙磷涂层方法实现：

步骤一：清洗

镁合金膜依次用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗，室温干燥；

步骤二：预处理

0.5‑20M NaOH溶液60‑100℃处理30‑120min，大量水冲洗，室温干燥；

步骤三：电沉积羟基磷灰石

电解槽中，石墨作为阳极，镁合金膜作为阴极，电解液含0.05M‑2M Ca(NO₃)₂和0.1M‑0.6M NH₄H₂PO₄，电解过程中保持温度、电压恒定，电压在2V‑25V范围内，溶液的pH在4～6范围内，电沉积时间为10min‑180min；

步骤四：碱热处理

0.5M‑20M NaOH溶液中70℃‑90℃处理30min‑120min；

步骤五：去离子水清洗，室温干燥。

3.根据权利要求1所述的一种基于镁合金的可吸收引导组织再生膜，其特征在于，所述引导组织再生膜表面改性通过磷化处理方法实现：

步骤一：薄膜清洗

镁合金膜依次用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗；

步骤二：去油

1‑20M NaOH溶液中40‑90℃1‑30min；

步骤三：活化

磷酸和硫酸混合溶液中室温活化5‑10s；

步骤四：磷化处理

1wt％‑5wt％H₃PO₄，0.1‑1wt％Ca(H₂PO₄)₂，0.1‑1wt％Zn(H₂PO₄)，0.1‑5wt％NaNO₃，0.1‑10wt％NaNO₂，pH4‑4.5，60℃‑65℃浸泡10‑50min；

步骤五：去离子水清洗，室温干燥。

4.根据权利要求1所述的一种基于镁合金的可吸收引导组织再生膜，其特征在于，所述引导组织再生膜表面改性通过氟转化涂层方法实现：

步骤一：清洗

镁合金膜依次用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗，室温干燥；

步骤二：氢氟酸处理

20wt％‑50wt％的HF，20～30℃处理镁合金膜3h～180h；

步骤三：去离子水清洗，室温干燥。

5.根据权利要求1所述的一种基于镁合金的可吸收引导组织再生膜，其特征在于，所述引导组织再生膜表面改性通过磁控溅射涂层方法实现：

步骤一清洗

镁合金膜依次用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗，室温干燥；

步骤二磁控溅射

用羟基磷灰石、硅等作为靶材，氩气或氩气/氢气混合环境下，0.1‑2Pa，0.5‑20h；

步骤三去离子水清洗，室温干燥。

6.根据权利要求1所述的一种基于镁合金的可吸收引导组织再生膜，其特征在于，所述镁合金，包含但不限于已有商用牌号镁合金AZ31、AZ91、AM60、ZK60、WE43，以及Mg‑Al，Mg‑Zn，Mg‑Mn，Mg‑Ca，Mg‑Sr，Mg‑Re二元合金系，Mg‑Zn‑Ca，Mg‑Zn‑Zr，Mg‑Zn‑Mn，Mg‑Al‑Zn，Mg‑Al‑Zr，Mg‑Re‑Ca，Mg‑Re‑Mn三元合金系。

7.一种基于镁合金的可吸收引导组织再生膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：清洗

镁合金膜依次用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗，室温干燥；

步骤二：预处理

0.5‑20M NaOH溶液60‑100℃处理30‑120min，大量水冲洗，室温干燥；

步骤三：电沉积羟基磷灰石

电解槽中，石墨作为阳极，镁合金膜作为阴极，电解液含0.05M‑2M Ca(NO₃)₂和0.1M‑0.6M NH₄H₂PO₄，电解过程中保持温度、电压恒定，电压在2V‑25V范围内，溶液的pH在4～6范围内，电沉积时间为10min‑180min；

步骤四：碱热处理

0.5M‑20M NaOH溶液中70℃‑90℃处理30min‑120min；

步骤五：去离子水清洗，室温干燥。

8.一种基于镁合金的可吸收引导组织再生膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

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