[发明专利]软-软接触式仿生关节制备工艺

说明书

本发明公开了一种软‑软接触式仿生关节制备工艺，属于仿生材料制备工艺。制备工艺：1)将医用聚乙烯加工成人工膝关节股骨髁、人工膝关节胫骨衬垫，人工髋关节股骨头、人工髋关节髋臼；2)表面交联PAMPS‑PDMAAm复合水凝胶仿生软骨材料；3)步骤2后的试样再次交联PVA/HA‑PAA复合水凝胶仿生软骨材料；4)步骤3后的试样再次交联PVA水凝胶仿生软骨材料，最终获得软‑软接触形式的仿生关节，该仿生关节具有低弹性模量、高可变形性、优良的润滑和抗磨性能，可以有效的减缓冲击、吸收震荡、减小关节运动时承受的冲击及磨损，解决人工关节磨损和无菌性松动的问题。

技术领域

本发明属于仿生关节技术领域，具体涉及一种仿生关节制备工艺，特别是一种软-软接触式的仿生关节制备工艺。

背景技术

人体天然关节的表面覆盖着关节软骨，在人体正常生理环境中关节软骨可以提供一个优良的润滑承载关节面，可以承载传递7-9倍人体的重量，且摩擦系数极低，能够正常运动70年以上。由于天然软骨的自身修复能力极其有限，一旦造成损伤或病变，很少能够自愈，一般采用人工关节置换以重建关节功能。人工关节置换术自上世纪60年代广泛应用于临床以来，已成为治疗人类关节毁损最成功、最有效的外科和康复手段。全球约有4亿人患有严重的骨关节疾病，其中我国就超过1.2亿患者，每年需要人工关节置换约200万例。

虽然人工关节置换已成为临床治疗关节疾病或创伤的有效途径，但是由于人工植入材料不具备自然界生命力的代谢作用，假体界面行为与生命介质的相容性差，特别在全关节置换中关节植入假体均为硬面-硬面接触，接触面的磨损必然存在。随着全球人口老龄化和关节置换病人的年轻化趋势，目前人工关节还远达不到20年乃至30年不翻修的期望目标。统计表明关节手术失败的前四大主要因素是：磨损、松动、失稳、感染。其中，磨损和松动是引起关节晚期失效的主要原因，而感染是造成关节早期失效的主要原因。如何解决以上科学技术难题，是当今国际人工关节置换领域的研究热点和趋势。

由此可见，提高人工关节服务寿命和使用可靠性的关键是植入假体材料生物摩擦学性能的改进。天然关节的摩擦配副为软骨-软骨形式，具有低弹性模量、高可变形性、优良的润滑和抗磨性能，可以有效的减缓冲击、吸收震荡、减小关节运动时承受的冲击及磨损。因此，基于天然关节接触形式及润滑机制，设计具有高强度、低摩擦、超润滑及耐磨损的仿生软骨材料，仿生制造新型软-软接触界面的仿生关节，是解决人工关节磨损和无菌性松动问题的最佳选择，也是解决人体环境植入材料关键摩擦副部件长效运行最为可行的技术途径。这也将有助于延长人工关节假体的使用寿命，降低摩擦学失效给假体置换者带来的痛苦或危险，这对于提高假体置换者的生命质量、推动我国的植入体制造产业的发展具有重要意义。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种软-软接触式仿生关节制备工艺，通过该方法获得一种与天然关节结构与功能相类似的人工关节，解决硬面-硬面接触人工关节的磨损和无菌松动问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种软-软接触式仿生关节制备工艺，包括以下步骤：

1)将医用聚乙烯加工成为医用聚乙烯关节部件的试样；

2)所述试样表面交联PAMPS-PDMAAm复合水凝胶仿生软骨材料；

3)步骤2)后的试样再次交联PVA/HA-PAA复合水凝胶仿生软骨材料；

4)步骤3)后的试样再次交联PVA水凝胶仿生软骨材料。

进一步的，所述医用聚乙烯关节部件包括：人工膝关节股骨髁、人工膝关节胫骨衬垫，或者是人工髋关节股骨头、人工髋关节髋臼。

进一步的，所述步骤2)中，采用MBAA作为交联剂、氧代戊二酸作为引发剂制备PAMPS水凝胶，交联的具体方法为：

2-1)所述医用聚乙烯关节部件进行清洗预处理；