[发明专利]超耐磨、高韧性、具有生物活性的人工髋关节的制备方法

摘要

本发明提供了一种超耐磨、高韧性、具有生物活性的人工髋关节的制备方法，包括钢模的制备、人工髋关节初胚的制备、加工孔隙、孔隙填充PLLA/nHA复合物、喷涂PGA/nHA复合物涂层、表面降解处理等六个步骤，其采用聚醚醚酮与羟基磷灰石晶须的复合材料作为支架材料，并在支架材料相应的位置加工孔隙并填充可降解的PLLA/nHA活性复合材料，然后再喷涂PGA/nHA生物活性涂层，经表面降解处理后，即可得到一种超耐磨、高韧性、具有生物活性的人工髋关节。用本方法制备的人工髋关节，是通过骨诱导细胞对骨的自我修复来达到与骨结合，其力学性能、生物相容性和骨结合强度均比常规产品更好。

主权项

一种超耐磨、高韧性、具有生物活性的人工髋关节，包括人工髋臼、股骨头颈假体、人工股骨插入件三个部分，其中人工髋臼为固定在人体髋骨上的部件，人工股骨插入件为接插入人体股骨干的髓腔中的部件，股骨头颈假体由球头、颈部和尾部组成，股骨头颈假体的球头与人工髋臼活动连接，股骨头颈假体的尾部插入人工股骨插入件的内腔中；其特征在于所述人工髋关节的制备方法包括以下步骤：A、钢模的制备：先根据不同型号的人工髋臼、股骨头颈假体、人工股骨插入件的设计结构分别制作相应的钢模；B、人工髋关节初胚的制备：取75‑85重量份的医用级聚醚醚酮粉剂，加入15‑25重量份的羟基磷灰石长晶须，再加入足量的乙醇和甘油作分散剂，然后放入高速球磨机中混合成悬浮液，再经抽吸滤除分散剂和干燥处理后，制成干燥复合物，然后将复合物放入步骤A制作的钢模钢模中以2‑10MPa的压力进行压模成型，并加热至330‑335℃，保持5‑10分钟，自然冷却脱模后，得到人工髋臼、股骨头颈假体、人工股骨插入件的初胚；C、加工孔隙：在步骤B得到的人工髋臼和人工股骨插入件需要植入人体骨的组织面上加工微孔，孔隙大小为300‑400μm，间距为100‑200μm，深度为200‑600μm，再以喷砂的方式对微孔进行粗化处理；D、孔隙填充聚乳酸/纳米羟基磷灰石（PLLA/nHA）复合物：取75‑85重量份的医用级聚乳酸加入足量的异丙醇配成聚乳酸异丙醇溶液，再加入15‑25重量份的纳米针状羟基磷灰石，按常规方法混合成悬浮液后再抽吸滤除异丙醇，使之浓缩成泥状复合物，用涂抹的方法将此泥状复合物涂入步骤C对人工髋臼和人工股骨插入件所加工的微孔孔隙中，然后先干燥再加热，在150‑180℃这个高于聚醚醚酮玻璃化温度的条件下，促使聚乳酸和聚醚醚酮接触面充分结合；E、喷涂聚乙醇酸/纳米羟基磷灰石（PGA/nHA）复合物涂层：取8g的聚乙醇酸与和90ml的氯仿溶液混合，再加入2g的纳米羟基磷灰石，用超声混合的方法混合成悬浮液，用喷枪将悬浮液缓慢喷涂在人工髋臼和人工股骨插入件经步骤D处理过的表面，还喷涂在步骤B得到的股骨头颈假体的颈部，然后经热风干燥，喷涂厚度为2‑10μm；另外对股骨头颈假体的球头与人工髋臼的活动连接面用精密磨床加工以做到精密匹配；F、表面降解处理：将经步骤E处理好的人工髋臼、股骨头颈假体、人工股骨插入件用生理盐水浸泡2‑3周，用扫描电镜（SEM）观看，直至各部件的喷涂表面有纳米羟基磷灰石纤维头裸露，即为成品。