專利名稱::無機(jī)的可再吸收性骨替代材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明尤其涉及一種具有特定形態(tài)的羥基磷灰石/二氧化硅顆粒、一種基于該顆粒的高孔隙度骨替代材料和也是基于該顆粒的用作骨替代材料的特征在于具有可變機(jī)械強(qiáng)度的玻璃陶瓷、和由該材料制成的模制體,在該模制體中優(yōu)選應(yīng)用具有不同機(jī)械強(qiáng)度的材料。本發(fā)明的骨替代材料的特征為有良好的體內(nèi)再吸收性。在人類的骨移植中,按血成分的應(yīng)用有兩種最常用的移植形式(Fox,R.NewboneTheLancet339,463頁起(1992))。如在USA1993250000骨移植中進(jìn)行的(Kenley等人Biotechnologyandbonegraftsubstitutes.Pharmaceut.Res.10,1393(1993))。先天性的、外傷后的、由骨髓炎和腫瘤手術(shù)造成的以及骨質(zhì)疏松性的骨缺陷的替代物具有非常大的臨床意義,因?yàn)閮H以這種方式才可能在功能上有全面恢復(fù)。在文獻(xiàn)中描述了大量有關(guān)作為骨替代物的多孔材料。1992年曾發(fā)表由牛骨制備的陶瓷,其中去除了全部有機(jī)基質(zhì),并在1100-1500℃溫度下對(duì)該陶瓷組分進(jìn)行熱處理(BauerG,Vizethum,F(xiàn).ProcessforProducingabonereplacementmaterial.US專利5133756;1992)。用于制備多孔性骨替代材料的一些方法是利用天然珊瑚的構(gòu)架(PollickS,Shors,EC,HolmesRE,KrautRA.Boneformationandimplantdegradationofcorallineporousceramicsplacedinboneandectopicsites.JOralMaxillofacSurg1995;53(8)915-23,White,EW.Calciumphosphatebonesubstitutematerials.US專利4861733;1989),該珊瑚對(duì)骨組織向內(nèi)生長(zhǎng)具有理想的多孔結(jié)構(gòu)(大小分布,形態(tài))。這種陶瓷的關(guān)鍵缺陷是不可再吸收(JenssenSS,AaboeM,PinholtEM,Hjorting-HansenE,MelsenF,RuyterIE.Tissuereactionandmaterialcharacteristicsoffourbonesubstitutes.IntJOralMaxillofacImplants.1996,11(1)55-66)。形成的骨經(jīng)受不斷的結(jié)構(gòu)變化(也稱為再成型),其中破骨細(xì)胞分解骨,而成骨細(xì)胞重新結(jié)構(gòu)成骨。對(duì)所述材料重要的是,盡管該骨組織非常好地長(zhǎng)入多孔結(jié)構(gòu)中,但是該陶瓷的高結(jié)晶的羥基磷灰石未參與骨再成型。因此其仍是外來體,并對(duì)骨再生體的機(jī)械特性有不利影響。此外,在組織和陶瓷的界面區(qū)域還會(huì)引起發(fā)炎反應(yīng)(GüntherKP,ScharfH-P,PeschH-J,PuhlW.EinwachsverhaltenvonKnochenersatzstoffen.Orthopdie1998;27105-117,SailerJD,WeberFE.Knochenerstatzmaterialien.MundKieferGesichtsChir2000;4(Suppl.1)384-391)。多孔的基于羥基磷灰石(HA)的材料是一種理想的骨替代物,因?yàn)槠渫ㄟ^特殊的表面特性促進(jìn)組織再生。但在文獻(xiàn)中通常認(rèn)為,這類陶瓷其本身無誘發(fā)骨的作用(HeymannD,DelecrinJ,DeschampsC,GouinFPadrinesM,PassutiN.Invitroassessmentofassociatingosteogeniccellswithmacroporouscalcium-phosphateceramics.RevChirOrthopReparatriceApparMot2001;87(1)8-17,OsborneJF,NeweselyH,ThematerialscienceofcalciumPhosphateceramics.Biomaterials1980;1108-112,VuolaJ,TaurioR,GoranssonH,Asko-SeljavaaraS.Compressivestrengthofcalciumcarbonateandhydroxyapatiteimplantsafterbone-marrow-inducedosteogenesis.Biomaterials1998;19(1-3)223-7)。而通過成骨細(xì)胞在原覆蓋植入物的生物磷灰石層上的蛋白吸附和淀積的以合理材料的骨擴(kuò)建更為有成效(DeBruijnJD,KleinCPAT,DeGrootK,VanBlitterswijkCA.Utrastructureofthebone-hydroxylapatitinterfaceinvitro.JBiomedMaterRes.1992;261365-1382,DonathK,HormannK,KirschA.WelchenEinflusshatHydroxylapatitkeramikaufdieKnochenbildung?DtschZMundKieferGesichtschir.1985;9(6)438-40)。與此相反,Yuan等人(YuanH,KurashinaK,deBruijnJD,LiY,deGrootK,ZhangX.Apreliminarystudyonosteoinductionoftwokindofcalciumphosphateceramics.Biomaterials1999;20(19)1799-806)確認(rèn),在磷酸鈣的相同的化學(xué)結(jié)構(gòu)和結(jié)晶學(xué)結(jié)構(gòu)下依據(jù)陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)可引起誘發(fā)骨的特性。這意味著,例如如果將這類材料植入無其它誘發(fā)骨刺激的皮膚下或肌肉組織中時(shí),則其可誘導(dǎo)弄位骨形成。如果用骨髓細(xì)胞浸濕羥基磷灰石-陶瓷(HA-陶瓷),則在各種羥基磷灰石-陶瓷情況下也可產(chǎn)生誘發(fā)骨特性(在外骨位的骨形成)(HeymannD,DelecrinJ,DeschampsC,GouinFPadrinesM,PassutiN.Invitroassessmentofassociatingosteogeniccellswithmacroporouscalcium-phosphateceramics.RevChirOrthopReparatriceApparMot2001;87(1)8-17,VuolaJ,TaurioR,GoranssonH,Asko-SeljavaaraS.Compressivestrengthofcalciumcarbonateandhydroxyapatiteimplantsafterbone-marrow-inducedosteogenesis.Biomaterials1998;19(1-3)223-7)。Dagulsi描述了在作為模制體、涂層及作為可注射的骨替代材料應(yīng)用的兩相材料(HA/TCP)的碳酸鹽-羥基磷灰石中的細(xì)胞反應(yīng)、生物降解和生物再吸收(DagulsiG.Biphasiccalciumphosphateconceptappliedtoartificialbone,implantcoatingandinjectablebonesubtitute.1998,19(16)1473-8)。在可再吸收的骨替代物質(zhì)的研發(fā)領(lǐng)域中,研究了各種磷酸鈣和磷酸鈣的復(fù)合物對(duì)成骨細(xì)胞在內(nèi)體的發(fā)育的影響。在一對(duì)比研究中,Oonishi等人曾將各種生物陶瓷材料植入成熟的日本種白家兔的股骨關(guān)節(jié)中,并在結(jié)果中給出下列再吸收活性具有小結(jié)晶度的HA,OCP>TeCP,TeDCPD,TeDCPA>αTCP,βTCP(OonishiH,HenchLL,WilsonJ,SugiharaF,TsujiE,KushitaniS,IwakiH.Comparativebonegrowthbehavioringranulesofbioceramicmaterialsofvarioussizes.JBiomedMaterRes1999;44(1)31-43)。Sun等人確認(rèn),羥基磷灰石和β-磷酸三鈣(βTCP)的組合對(duì)成骨細(xì)胞的生長(zhǎng)有很大影響(SunJS,TsuangYH,LiaoCJ,Liu,HC,HangYS,LinFH.Theeffectsofcalciumphosphateparticlesonthegrowthofosteoblasts.JBiomedMaterRes1997;37(3)324-334)。也在體內(nèi)研究了各種可再吸收性陶瓷如CaNaPO4、CaNaPO4+MgNaPO4、CaNaPO4+Mg2SiO4等對(duì)成骨細(xì)胞生長(zhǎng)的影響(KnabeC,GildenhaarR,BergerG,OstapowiczW,F(xiàn)itznerR,RadlanskiRJ,GrossU.Morphologicalevaluationofosteoblastsculturedondifferentcalciumphosphateceramics.Biomaterials1997;18(20)1339-1347)。發(fā)現(xiàn)在CaNaPO4+MgNaPO4和在Ca2KNa(PO4)2情況下最有利于成骨細(xì)胞生長(zhǎng)。如果從陶瓷中放出太多的Ca2+離子,則會(huì)阻礙細(xì)胞生長(zhǎng)。Oonishi等人在對(duì)成熟的家兔的股骨關(guān)節(jié)研究中比較了生物玻璃顆粒和合成的經(jīng)熱處理過的羥基磷灰石的生長(zhǎng)特性(OonishiH,HenchLL,WilsonJ,SugiharaF,TsujiE,MatsuuraM,KinS,YamamotoT,MizokawaS.QuantitativecompaeisonofbonegrowthbehavioringranulesofBioglass,A-Wglass-ceramic,andhydroxyapatite.JBiomedMaterRes2000;51(1)37-46)。與生物玻璃相反,該合成的羥基磷灰石不完全被再吸收。同樣記載了生物活性玻璃作為骨替代材料(US6054400;2000;US5658332;1997)。無機(jī)材料在此以玻璃狀固體存在。海棉大小的孔允許組織長(zhǎng)入。在該材料中不存在更小的孔。還建議以玻璃陶瓷作為骨替代物(如US5981412;1999)。將該玻璃陶瓷與生物活性玻璃作了比較,在通常是生物活性的硅酸鈣玻璃的玻璃基質(zhì)中,淀積有結(jié)晶成分如Na2O·2CaO·3SiO2。研制了磷酸鈣水泥用于作為骨替代物的材料類型(US5997624;1999,US5525148;1996)。這類材料的關(guān)鍵缺點(diǎn)是,未在材料中引入確定的互連的孔,由此其局限于非常小的骨缺陷。在專利DE19825419和DE10003824中提出了一些方法,以這些方法在應(yīng)用硅膠-凝膠技術(shù)下可制備基于羥基磷灰右的高孔隙度的磷酸鈣陶瓷,該陶瓷特別適于充填和再結(jié)構(gòu)各種大小的骨缺陷。這些方法的目的在于產(chǎn)生高孔隙度結(jié)構(gòu)。使用專利DE19825419的方法可達(dá)70%的孔隙度,其中孔大小為1-10μm。專利DE10003824描述了一種還可產(chǎn)生孔大小為0.1-1約mm的多孔結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)如同天然海綿的結(jié)構(gòu)。在DE10060036中描述了一種無機(jī)的可再吸收性的骨替代材料,該材料具有松的結(jié)晶結(jié)構(gòu),即該晶粒不像在固體(陶瓷)中那樣緊密地接合,而是僅經(jīng)一些分子族相互連結(jié)。在天然骨中由膠原蛋白所占的體積在該材料中作為互連的呈納米級(jí)的孔存在。第二種同樣是互連的并大小為幾微米的孔尺寸可在組織形成時(shí)使膠原蛋自纖維長(zhǎng)入。這類纖維是用于引入生物礦化的成核劑(形成內(nèi)生的生物磷灰石)。該材料含第三種互連的孔類型,該類孔仿效海綿,孔大小約為100-1000μm,并可使血管長(zhǎng)入,由此不僅可作為健康骨的前沿而且也可由整個(gè)缺陷實(shí)現(xiàn)再吸收和形成新骨。在該材料情況下,該促進(jìn)骨生長(zhǎng)和再吸收特性是很重要的,以有利于骨的再成型。在相關(guān)的專業(yè)文獻(xiàn)中證實(shí),基于羥基磷灰石的骨替代材料實(shí)際上未經(jīng)再吸收,并長(zhǎng)期是一種外來物。與此相反,在DE10060036中描述的主要是由羥基磷灰石組成的材料卻非常好地被吸收,并同時(shí)加速了骨細(xì)織形成。這種特性是由所述的磷酸鈣的松的結(jié)晶結(jié)構(gòu)決定的。但這種材料的機(jī)械強(qiáng)度較小。其不能承擔(dān)機(jī)械支承功能。此外,該骨替代材料的可變性對(duì)可用于替代整個(gè)骨片段(如管狀骨的部分)是有局限性的。在重建外科中和在整形外科中,特別在較大缺陷時(shí)需要含有較高機(jī)械強(qiáng)度組分的骨替代材料。與對(duì)病人作計(jì)算機(jī)X-射線斷層照相和計(jì)算機(jī)輔助制造相關(guān)聯(lián),例如可仿制頭蓋骨的替代部件。本發(fā)明的目的在于提供一種骨替代材料,該骨替代材料有利于骨組織的形成(即引導(dǎo)骨形成或誘導(dǎo)骨形成)、可經(jīng)天然的骨再成型過程再吸收,并且具有可適應(yīng)各種應(yīng)用的機(jī)械強(qiáng)度。在骨中如由炎癥引起的缺陷在大多數(shù)情況下從多個(gè)部位被健康的骨所包圍。這些骨替代材料的機(jī)械強(qiáng)度對(duì)這些缺陷不起作用。但如果由于碎裂或由于骨腫瘤去除而缺少整個(gè)骨片段時(shí),該骨替代材料必需承擔(dān)支承功能。在該情況下由該骨替代材料制成替代骨(如用于一段缺少的管狀骨的中空?qǐng)A柱體),該替代骨用骨合成板(治愈后再去除的金屬板)與保留的骨以螺栓連結(jié)。這時(shí)該由骨替代材料所組成的替代骨和骨合成板形成的體系承擔(dān)了承載功能。因?yàn)楦叩臋C(jī)械強(qiáng)度確實(shí)會(huì)降低再吸收,所以必需按缺陷大小和機(jī)械應(yīng)力來折衷考慮材料的特性。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,提供了一種顆粒、基于該顆粒的高孔隙度骨替代材料、基于該顆粒的作為具有可變機(jī)械強(qiáng)度的骨替代材料的玻璃陶瓷、應(yīng)用、介質(zhì)、模制體、方法等。為達(dá)此目的特別提供了所附權(quán)利要求1-27、34-61的產(chǎn)品;所附權(quán)利要求35-57的方法和所附權(quán)利要求28-33和58-60的應(yīng)用。由此本發(fā)明的目的是通過一種材料實(shí)現(xiàn)的,該材料含嵌入干凝膠基質(zhì)中的結(jié)晶磷酸鈣。這種干凝膠基質(zhì)由二氧化硅組成。干凝膠是一種干性的凝膠,其特征在于高的內(nèi)表面積和結(jié)構(gòu)基的非完全交聯(lián)。由此出現(xiàn)了一類全新的相當(dāng)于玻璃陶瓷的材料類型,其中該含有結(jié)晶成分的基質(zhì)不是玻璃而是具有典型多孔結(jié)構(gòu)的干凝膠。該干凝膠基質(zhì)的重量份按骨替代材料的總重計(jì)宜為4-80%。因?yàn)槎趸韪赡z是一種多孔材料,其中SiO4/2四面體呈松狀連結(jié)并且具有帶-SiOH基的高的內(nèi)表面積,所以依該磷酸鈣的晶體大小可由小的重量份構(gòu)成包封該結(jié)晶成分的基質(zhì)。依該晶粒的大小,該基質(zhì)含量可減少到小于5重量%。該干凝膠基質(zhì)具有各種功能。其一方面自然要連結(jié)材料的結(jié)晶成分。由于二氧化硅的較松的連結(jié),該材料的機(jī)械強(qiáng)度是有限的。抗斷強(qiáng)度通常為2-15MPa(見實(shí)施例6)。其另一方面,干凝膠的孔隙度使得能再吸收生物材料和改進(jìn)生物活性,該生物活性當(dāng)然主要是通過磷酸鈣成分產(chǎn)生的,當(dāng)應(yīng)用該高的內(nèi)表面積時(shí)來自病人血液的內(nèi)生蛋白淀積其中。因此該細(xì)胞將生物材料納入而不作為外來體。因此本發(fā)明的主題在于提供一種顆粒和基于該顆粒的一組骨替代材料,該材料將在下面描述。該顆粒基于磷酸鈣,且結(jié)晶磷酸鈣嵌入二氧化硅干凝膠基質(zhì)中,其中該晶粒的平均直徑為約10nm-約2000nm,優(yōu)選10nm-200nm,特別優(yōu)選是含厚度為2.5nm-10nm且平均直徑為10nm-200nm的小片狀晶粒。該顆粒平均直徑為約1μm-約1000μm,并且二氧化硅含量為約2-約80%,優(yōu)選約4-約50%。在干凝膠中的孔的平均直徑為0.5-20nm。其在顆粒中的體積按顆粒體積計(jì)約為10-60%。該磷酸鈣優(yōu)選是羥基磷灰石。在一個(gè)特別的實(shí)施方案中,該顆粒還可包含可溶的磷酸鈣,該可溶的磷酸鈣的含量按磷酸鈣含量計(jì)優(yōu)選為約5-50重量%。該可溶的磷酸鈣特別是β-磷酸三鈣(βTCP)。該顆粒的干凝膠還可包含一種或多種網(wǎng)絡(luò)變換氧化物。該一種或多種網(wǎng)絡(luò)變換氧化物的含量按二氧化硅計(jì)為約0.5-約35摩爾%,優(yōu)選約17-約30摩爾%。該網(wǎng)絡(luò)變換氧化物特別是Na2O。在圖1中示出本發(fā)明的小顆粒的示例圖。在顆粒中的晶粒(以黑色表示)通過SiO2干凝膠(灰色表示)集聚在一起。在該小顆粒的表面上有SiO2干凝膠。簡(jiǎn)言之,如果例如該小片的直徑為100nm和厚度為10nm且干凝膠基體占該顆粒的40重量%,則直徑為例如1μm的優(yōu)選大小范圍的顆粒含有104數(shù)量級(jí)的晶粒?;谒龅牧u基磷灰石/二氧化硅顆粒進(jìn)行構(gòu)建,可得到高孔性骨替代材料和玻璃陶瓷以作為具有可變機(jī)械強(qiáng)的骨替代材料。出發(fā)點(diǎn)是高孔性骨替代材料,其特征在于,所述顆粒經(jīng)干凝膠基質(zhì)相互連結(jié),并通過該顆粒的堆集形成多孔,該孔大小與顆粒大小呈同一數(shù)量級(jí)。由此該高孔性骨替代材料有兩類孔。除上述通過顆粒堆集實(shí)現(xiàn)的并由此為微米范圍的孔外,還存在位于顆粒內(nèi)部的上面曾描述過的孔。該孔是在干凝膠中平均直徑為0.5-20nm的孔。因此,在該高孔性骨替代材料中的孔隙度優(yōu)選為約30-約80體積%。在圖2中示出該高孔性骨替代材料結(jié)構(gòu)的圖解。與現(xiàn)有技術(shù)的骨替代材料的主要差別在于,該小顆粒(即晶粒)內(nèi)部明顯通過SiO2保持在一起。該結(jié)構(gòu)可如此描述,即各晶粒位于干凝膠基質(zhì)中。該產(chǎn)品是應(yīng)用所述顆粒部分通過常規(guī)陶瓷制備工藝制得,如在下面還將詳述。本發(fā)明還涉及一種包含所述顆粒的晶粒的高孔性骨替代材料,該顆粒形成三維結(jié)構(gòu),除在顆粒中存在的孔之外該結(jié)構(gòu)還含有與該顆粒同樣大小的孔。該孔直徑為約1μm-約1000μm,優(yōu)選為約1μm-約50μm。由高孔性骨替代材料制成的小塊(如模制體、微粒、形體),優(yōu)選平均直徑為約0.4-約2mm且長(zhǎng)度為約1-約6mm的圓柱體,用于充填小的骨缺陷,優(yōu)選達(dá)大小為10cm3的骨缺陷,只要該缺陷的兩側(cè)與健康骨所相接。本發(fā)明還涉及一種高孔性骨替代材料,其特征在于,其還(即除各顆粒內(nèi)部的孔和通過(三維)顆粒堆集得到的孔外)具有呈約100μm-幾千μm的互連大孔,該大孔的體積份為約10-約60體積%。由此該高孔性骨替代材料的總孔隙度優(yōu)選為約30-約90體積%,特別優(yōu)選為約60-約80體積%。無上述大孔的該高孔性骨替代材料的抗斷強(qiáng)度為約2-約15MPa,優(yōu)選為約3-約10MPa。由于大孔降低了該材料的抗斷強(qiáng)度,并僅達(dá)0.1-4MPa。按一個(gè)特別的實(shí)施方案,該高孔性骨替代材料還含有一種或多種網(wǎng)絡(luò)變換氧化物。該一種或多種網(wǎng)絡(luò)變換氧化物的含量按二氧化硅計(jì)為約0.5-約35摩爾%,優(yōu)選約17-約30摩爾%。該網(wǎng)絡(luò)變換氧化物特別優(yōu)選是Na2O。本發(fā)明還涉及一種用作骨替代材料的玻璃陶瓷(或也稱為含玻璃基質(zhì)的骨替代材料),其特征在于,結(jié)晶的磷酸鈣嵌入玻璃基質(zhì)中,該晶粒大小為約10-約2000nm,且玻璃含量為約4-約80重量%(按材料總重計(jì)),優(yōu)選為約2-約50重量%,該玻璃含二氧化硅作為網(wǎng)絡(luò)形成劑。與高孔性骨替代材料一樣,該骨替代材料還包含一種或多種網(wǎng)絡(luò)變換氧化物。為避免重復(fù),關(guān)于網(wǎng)絡(luò)變換氧化物完全可參閱上述相應(yīng)說明,該說明對(duì)這里所述的骨替代材料同樣有效。本發(fā)明的作為骨替代材料的玻璃陶瓷由所述的高孔性骨替代材料制成,其中含網(wǎng)絡(luò)變換劑優(yōu)選為氧化鈉的二氧化硅干凝膠基質(zhì)轉(zhuǎn)變成玻璃態(tài)。利用這種轉(zhuǎn)變過程,由納米孔的干凝膠變成完全相連結(jié)的玻璃網(wǎng)絡(luò),該具有抗斷強(qiáng)度為約300-約400MPa的玻璃網(wǎng)絡(luò)提高了該骨替代材料的機(jī)械穩(wěn)定性。所述骨替代材料的抗斷強(qiáng)度與下面要描述的殘余孔隙度有關(guān),所以未達(dá)該理論值。本發(fā)明還涉及一種其中玻璃基質(zhì)是硅酸鈉的骨替代材料。該骨替代材料的機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)選為約30-約200MPa,優(yōu)選約50-約120MPa,且殘余孔隙度為約5-約35%,其中孔的直徑為約1μm-約200μm。圖3示出該玻璃陶瓷的結(jié)構(gòu)圖解。以黑色表示的磷酸鈣晶粒與高孔性骨替代材料有相同的結(jié)構(gòu),但該晶?,F(xiàn)位于以灰色表示的玻璃基質(zhì)中。剩余孔隙度未示于圖中。從凝膠轉(zhuǎn)變成玻璃的過程與高孔性骨替代材料的燒結(jié)有聯(lián)系。所述納米孔隙度完全被排除,并且所述在微米范圍的孔隙度也減少,以使剩余孔隙度保留為約2-約35體積%。由于在玻璃基質(zhì)中的磷酸鈣的所述含量,該材料是生物可相容的。但再吸收過程完全改變了,因?yàn)槲戳粝录{米孔隙度。因?yàn)椴AЩ|(zhì)優(yōu)選是硅酸鈉玻璃,所以在應(yīng)用玻璃陶瓷作為骨替代材料時(shí)鈉離子慢慢進(jìn)入溶液,并且該玻璃再轉(zhuǎn)變成含納米孔的類凝膠結(jié)構(gòu)。微米范圍的剩余孔隙度還增強(qiáng)了該效應(yīng)。通過該過程最后可發(fā)生骨替代材料的再吸收。只要所述的高孔性骨替代材料的干凝膠基質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)椴AЩ|(zhì)的過程僅部分地進(jìn)行,則可得一種骨替代材料,該材料的機(jī)械特性和再吸收特性可在兩極端情況即高孔性骨替代材料和作為骨替代材料的玻璃陶瓷之間進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。(因此)本發(fā)明還涉及一種骨替代材料,其特征在于,結(jié)晶的磷酸鈣嵌入基質(zhì)中,其中該晶粒大小為約10-約2000nm,所述基質(zhì)由干凝膠和玻璃組成,在基質(zhì)中的玻璃含量為0-100體積%,優(yōu)選為約10-約80體積%和特別優(yōu)選為約60-約80體積%,干凝膠和玻璃由二氧化硅和網(wǎng)絡(luò)變換劑組成,該網(wǎng)絡(luò)變換劑的含量按二氧化硅計(jì)優(yōu)選為約0.5-約35摩爾%,優(yōu)選約17-約30摩爾%,該網(wǎng)絡(luò)變換劑優(yōu)選是氧化鈉,該基質(zhì)占骨替代材料的約2-約80重量%,優(yōu)選約4-約50重量%。從干凝膠部分地轉(zhuǎn)變成玻璃是通過熱處理實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)楣杷徕c玻璃的玻璃溫度依鈉含量不同為約460-約800℃,這明確表明,超過此溫度范圍的熱處理導(dǎo)致非??斓剞D(zhuǎn)變成玻璃。如果在低于對(duì)該組成的確定玻璃溫度約20-約5%下進(jìn)行熱處理,則該過程減慢且需幾小時(shí),并可在任何時(shí)間點(diǎn)中斷。從干凝膠僅部分轉(zhuǎn)變成玻璃的第二種可能性在于應(yīng)用兩種所述的網(wǎng)絡(luò)變換劑的含量不同的磷酸鈣/二氧化硅顆粒。優(yōu)選的是選用一種不含網(wǎng)絡(luò)變換劑(Na2O)的顆粒和另一種其Na2O含量按干凝膠計(jì)為約20摩爾%的顆粒。由這些顆粒按下面所述方法制備高孔性骨替代材料。如果接著在約520℃下進(jìn)行熱處理,則含Na2O的區(qū)域過渡到玻璃態(tài),不含Na2O的區(qū)域仍為干凝膠態(tài),因?yàn)榇藚^(qū)域需約1000℃的溫度才能轉(zhuǎn)變成玻璃態(tài)。按一個(gè)特別的實(shí)施方案,該骨替代材料包括模制體,特別是長(zhǎng)方體、板形、中空?qǐng)A柱體或楔形。由此本發(fā)明的主題還在于提供一種由所述高孔性骨替代材料制成的模制體,該模制體在其至少一面上包括由具有較高機(jī)械強(qiáng)度的所述骨替代材料、優(yōu)選由所述玻璃陶瓷組成的層,其中該層含直徑為約0.5-約5mm的孔,該孔的體積含量按該層總體積計(jì)為約5-約80%,這些孔再由所述的顆粒和/或用所述的高孔性骨替代材料所充填。在也是本發(fā)明主題的所述的材料的制備方法中,出發(fā)點(diǎn)是制備磷酸鈣顆粒,該顆粒的特征在于,所述的晶粒位于干凝膠基質(zhì)中。由該顆粒制備高孔性骨替代材料,該材料又是用于制備作為骨替代材料的玻璃陶瓷的前提。按本發(fā)明,在制備含二氧化硅的顆粒時(shí),通過形成所述漿料的沉淀反應(yīng)制備磷酸鈣是與二氧化硅的凝膠形成過程相關(guān)聯(lián)的。只有這樣才可以實(shí)現(xiàn)使各納米晶粒均可嵌入干凝膠基質(zhì)中。含二氧化硅的碳酸鈣顆粒優(yōu)選是羥基磷灰石/二氧化硅顆粒,其任選還包含可溶性磷酸鈣。用于制備磷酸鈣和特別是羥基磷灰石的合成通常是在水溶液中進(jìn)行的(C.P.A.T.Klein,J.M.A.DeBlieck-Hogerworst,J.G.C.Wolke,K.DeGroot,Biomaterials,11,509(1990))。該羥基磷灰石合成可在堿性介質(zhì)中進(jìn)行,并產(chǎn)生熱穩(wěn)定的純相晶粒(M.Asada,Y.Miura,A.Osaka,K.Oukami,S.Nakamura,J.Mat.Sci.23,3202(1988);S.Lazic,J.Cryst.Growth,147,147(1995))。該羥基磷灰石合成也可在中性或弱酸性的環(huán)境中進(jìn)行,但較難控制(H.E.L.Madsen,G.Thodvadarson,J.Cryst.Growth,66,369(1984))。如以鈣與磷酸根的比為10∶6的硝酸鈣和磷酸氫銨為原料應(yīng)可制得羥基磷灰石(US5858318)。其它的原料是NaHCO3和CaHPO4(Th.Leventouri,H.Y.Moghaddam,N.Papanearchou,C.E.Bunaciu,R.L.Levinson,O.Martinez,Mat.Res.Soc.Symp.Proc.599,79(2000))或Ca(H2PO4)2和CaCl2(M.Okido,R.Ichina,K.Kuroda,R.Ohsawa,O.Takai,Mat.Res.Soc.Symp.Proc.599,153(2000))。如這時(shí)鈣與磷的比選為1.67時(shí)應(yīng)制得羥基磷灰石。也可采用石灰乳液和磷酸的沉淀反應(yīng)(DE4232443C1,US4274879)。如果用這種原料但又是由該原料中的鈣與磷的比是可控時(shí)以制備羥基磷灰石時(shí),常產(chǎn)生不希望的磷酸二鈣為副產(chǎn)物。以純的可溶性的原料出發(fā)且不用石灰乳液(分散體)也是有利的。在該引用的文獻(xiàn)中描述了參數(shù)如pH值、原料混合物的均勻性和溫度對(duì)成品晶粒大小和結(jié)晶度的影響。溶液的pH值與溫度的關(guān)系特別重要(M.Okido,R.Ichina,K.Kuroda,R.Ohsawa,O.Takai,Mat.Res.Soc.Symp.Proc.599,153(2000))。值得一提的是,在幾乎所有溶液中羥基磷灰石以細(xì)結(jié)晶即作為納米晶粒沉淀出來,對(duì)某些應(yīng)用如作為在牙護(hù)理方面的擦洗物,尋求的是導(dǎo)致較大晶粒的方法步驟(DE4232443C1)。原料量的選擇要使Ca/P的比為1.50-1.67。在此范圍內(nèi)沉淀產(chǎn)物總是所謂的“沉淀的羥基磷灰石”(PHA.Ca10-x(HPO4)x(PO4)6-x(OH)2-x)。在繼續(xù)處理(也包括熱處理)過程中,如果鈣與磷的比(Ca/P比)恰好為1.67,在超過約650℃時(shí)會(huì)由沉淀的羥基磷灰石部分完全地形成羥基磷灰石。在Ca/P比為1.5時(shí),幾乎全部羥基磷灰石轉(zhuǎn)變成β-磷酸三鈣。通過Ca/P比在1.5-1.67之間,得到β-磷酸三鈣和羥基磷灰石的混合物,其最終的組成由Ca/P比控制。Ca/P比優(yōu)選為1.67以使在顆粒中優(yōu)選僅得到羥基磷灰石。如果在顆粒中應(yīng)含可溶性磷酸鈣(對(duì)于體內(nèi)應(yīng)用適用pH值為7),則Ca/P比選為小于1.67,在該工藝過程中形成可溶性的β-磷酸三鈣。在溶液中的晶體易于附聚。如果沉淀后分離該固體,則該晶體的附聚,特別是納米晶體的附聚就不可避免(DE4232443C1)。因此可由磷酸鈣晶粒形成顆粒,但由該晶粒不再可得到晶粒位于干凝膠基質(zhì)中的本發(fā)明的顆粒。按本發(fā)明該問題如此解決,即通過攪拌使含沉淀磷酸鈣的溶液均勻化,并向溶液中加入高濃度的硅酸溶液,其中優(yōu)選利用原硅酸。優(yōu)選應(yīng)用四乙氧基硅(TEOS),其可經(jīng)完全水解。對(duì)此優(yōu)選使TEOS和0.1摩爾鹽酸以優(yōu)選體積比30∶9在強(qiáng)烈攪拌下混合直到水解。該鹽酸溶液提供水解所需的水。選擇在沉淀溶液中的磷酸鈣和加入的硅酸之比,以得到含約2-約80重量%二氧化硅的本發(fā)明的顆粒組合物。這時(shí)特別要注意,由1升TEOS形成270g二氧化硅。如果要制得例如含30重量%二氧化硅的顆粒,則對(duì)含100g磷酸鈣的溶液需要43g二氧化硅,這再次意味著要應(yīng)用約160ml的TEOS。這與沉淀溶液含多少溶劑無關(guān)。按本發(fā)明,由沉淀的磷酸鈣和硅酸組成的混合物的pH值調(diào)節(jié)為約2-約8,優(yōu)選為約5-約6.5。在漿料中的硅酸開始縮合,并由此增加混合物的粘度。直到粘度優(yōu)選達(dá)2·105cp,在混合物中再通過攪拌以阻止磷酸鈣的沉降。通過開始進(jìn)行的二氧化硅凝膠形成固著了該混合物。該磷酸鈣晶?,F(xiàn)位于由二氧化硅水凝膠組成的基質(zhì)中。通過去除溶劑由水凝膠基質(zhì)變?yōu)楸景l(fā)明的干凝膠基質(zhì)。因?yàn)楸景l(fā)明的顆粒的粒度為約1-約1000μm,所以需要磨碎。該磨碎優(yōu)選以水凝膠狀態(tài)進(jìn)行。將該水凝膠存放在優(yōu)選為室溫(需要時(shí)在約60-約80℃)的密閉容器中優(yōu)選經(jīng)約24-48小時(shí)。在該期間發(fā)生二氧化硅凝膠老化,即在固態(tài)凝膠中發(fā)生進(jìn)一步縮合反應(yīng)。接著干燥該含有磷酸鈣的凝膠以去除溶劑。該干燥溫度宜為約20-約150℃,優(yōu)選在約120℃下干燥。通過含水濕凝膠的凍結(jié),按本發(fā)明也可得到磷酸鈣/二氧化硅顆粒(羥基磷灰石/二氧化硅顆粒)。通過水結(jié)晶,該水凝膠的磷酸鈣和二氧化硅收縮并由此形成顆粒,在冰融化后濾出該顆粒。該濾出的顆粒優(yōu)選在約20-約150℃,優(yōu)選約120℃下干燥。本發(fā)明的制備顆粒的一個(gè)特別實(shí)施方案的特征在于,將pH值調(diào)至約2-約8,優(yōu)選約5-約6.5的由沉淀的磷酸鈣和硅酸組成的混合物在形成凝膠前進(jìn)行噴霧干燥,其優(yōu)點(diǎn)為可以簡(jiǎn)單的方式制得本發(fā)明范圍內(nèi)的顆粒粒度。噴霧干燥是一種現(xiàn)有技術(shù)(參看如K.Masters,“SprayDrying”,第二版,JohnWiley&Sons,NewYork,1976)已知的方法。在噴霧干燥中,液態(tài)產(chǎn)物在干燥塔上端噴霧成細(xì)滴。該滴在塔內(nèi)自由降落過程中通過熱空氣流干燥。熱空氣流的溫度為約80-約200℃,并在產(chǎn)物上僅作用半秒鐘至1秒鐘。該噴霧干燥是次于冷凍干燥的第二種工業(yè)上能滿意應(yīng)用的干燥方法,特別是在食品工業(yè)中。如果通過硅酸開始縮合而達(dá)到動(dòng)力學(xué)粘度為0.5-50cst,則該混合粉在按濃度和粘度調(diào)節(jié)的壓力進(jìn)行噴霧干燥,以致形成10μm和更小的顆粒(參看Masters,SprayDryingHandbook,(1979)GeorgGodwinLtd.)。通過溶劑蒸發(fā)達(dá)到凝膠形成,并導(dǎo)致從濕凝膠轉(zhuǎn)變?yōu)楦赡z。該噴霧干燥的作用是隨小滴的凝膠形成和小滴的干燥而形成相應(yīng)大小的顆粒。該顆粒的特征在于,磷酸鈣晶粒(優(yōu)選HA晶粒)通過多孔的二氧化硅凝膠聚集。該顆粒的特征用電子顯微鏡和光關(guān)聯(lián)能譜來表征(E.R.Pike和J.B.Abbisseds.LightScatteringandPhotoCorrelationSpectroscopy.KluwerAcademicPublisher,1997)。按上述方法之一所得的顆粒在約200-約800℃下的熱處理可確保從孔中去除殘余溶劑。要注意的是,只要醇作為溶劑,則在熱處理前要盡可能完全去除存在的醇,因?yàn)榉駝t在后面的較高溫度下醇會(huì)通過形成碳而污染產(chǎn)物。在約700-約900℃下的熱處理(在有氧(正常的空氣氣氛)存在下約800℃)優(yōu)選通過氧化去除可能存在的碳。本發(fā)明顆粒的一個(gè)特別實(shí)施方案中,如上所述,干凝膠中的網(wǎng)絡(luò)變換劑、優(yōu)選是Na2O的含量為約0.5-約35摩爾%。該網(wǎng)絡(luò)變換劑優(yōu)選引入到制成的納米孔顆粒中,其中優(yōu)選應(yīng)用水溶液。接著在優(yōu)選約120-約200℃的干燥過程去除該溶劑。(實(shí)例對(duì)100g的含30重量%二氧化硅的顆粒,將8g的NaOH溶于50ml蒸餾水中。多孔顆粒吸收該溶液,并立刻干燥,以阻止干凝膠溶于堿性溶液中)。在該顆粒中網(wǎng)絡(luò)變換氧化物為21重量%,按干凝膠計(jì)相應(yīng)19.3摩爾%的Na2O。本發(fā)明還涉及一種制備本發(fā)明顆粒的方法,在該方法中應(yīng)用相應(yīng)的正磷酸鹽化合物和鈣化合物(如硝酸鈣和磷酸氫銨)通過在水溶液中的正磷酸基PO43-和鈣離子反應(yīng)而沉淀出羥基磷灰石,由于在溶液中所規(guī)定的離子濃度,該羥基磷灰石的Ca/P比為1.50-1.67,如果成品僅作為磷酸鈣含羥基磷灰石,則優(yōu)選選用Ca/P比為1.67,如果在成品中還應(yīng)存在可溶性的β-磷酸三鈣,則Ca/P比選為小于1.67。此外,該方法的特征在于,沉淀的羥基磷灰石在于水溶液中未形成附聚體的情況下均勻嵌入硅水凝膠中,它是通過如下實(shí)現(xiàn)的,即將硅酸,優(yōu)選原硅酸,特別是水解的四乙氧基硅(TEOS)加到水溶液中,調(diào)節(jié)pH值為約2-約8,優(yōu)選約5-約6.5,以實(shí)現(xiàn)凝膠形成。選擇TEOS用量,以使二氧化硅含量按顆粒的總重量計(jì)為約4-約80重量%,優(yōu)選約2-約50重量%。通過干燥過程導(dǎo)致水凝膠轉(zhuǎn)變?yōu)楦赡z,由此使磷酸鈣晶粒位于干凝膠基質(zhì)中。本發(fā)明制備的磷酸鈣顆粒(不可溶的磷酸鈣,其優(yōu)選為羥基磷灰石,需要時(shí)與含確定濃度和形態(tài)的二氧化硅的可溶性的磷酸鈣,優(yōu)選為β-磷酸三鈣相組合)如上所述作為制備高孔性骨替代材料的原料。該制備方法將在下面描述。作為原料的一種應(yīng)用是用于植入物的等離子體噴霧涂層(參見R.B.Heimann,Plasma-SprayCoatings.PrinciplesandApplications,Wiley-VCHVerlag(1998))。這時(shí)該直接與骨接觸的部件如假髖關(guān)節(jié)經(jīng)該材料所涂覆。也可在牙植入物中應(yīng)用。如果該顆粒與病人的骨髓液或本體血液相混合,則可作為可注射的藥劑或醫(yī)用產(chǎn)品應(yīng)用,其有助于構(gòu)建骨質(zhì)疏松骨、增進(jìn)在松動(dòng)的金屬植入物的過渡區(qū)域中的骨結(jié)構(gòu)或促進(jìn)牙周缺陷的愈合。由本發(fā)明的顆粒可制備本發(fā)明的高孔性骨替代材料。這時(shí)由所述顆粒和優(yōu)選水制備漿料。約100g顆粒加入優(yōu)選約100-約300ml水。在將pH值調(diào)節(jié)到優(yōu)選約5-約6.5后,將該漿料注入任意的模具中并干燥。由此得到一種高孔性骨替代材料。該形成的模制體相當(dāng)于如通常在陶瓷方法中所形成的坯體,(參看D.Richerson,ModernCeramicEngineering,DekkerPubl.,J.Reed,PrinciplesofCeramicProcessing,NanocrystallineCeramics,M.Winterer,Springer2002)。因?yàn)樵诒景l(fā)明的磷酸鈣顆粒中,磷酸鈣晶粒位于由二氧化硅干凝膠組成的基質(zhì)中,所以該顆粒表面當(dāng)然由二氧化硅組成,該二氧化硅在所選用的pH值范圍內(nèi)力求在相接觸的顆粒表面的-SiOH基之間進(jìn)行縮合反應(yīng)。通過在干燥過程中的毛細(xì)壓力該顆粒表面相互擠壓,并通過-SiOH鍵相連結(jié)。由此該高孔性骨材料獲得其機(jī)械穩(wěn)定性和所述的本發(fā)明特性。在漿料中可加入硅酸,特別是原硅酸作為附加粘結(jié)劑。按本發(fā)明實(shí)施方案,用鹽酸水解TEOS,并將其加入到漿料中。這時(shí)在100g顆粒中優(yōu)選加入3ml-15ml的TEOS。該漿料的干燥優(yōu)選在約室溫-約200℃,特別優(yōu)選約80-約130℃下進(jìn)行。干燥后在與顆粒的干凝膠中網(wǎng)絡(luò)變換劑的存在有關(guān)的溫度下進(jìn)行其它熱處理,以強(qiáng)化所述高孔性置替代材料。不含網(wǎng)絡(luò)變換劑(純二氧化硅干凝膠)時(shí)該熱處理優(yōu)選在約700-約900℃,優(yōu)選約800℃下進(jìn)行。在干凝膠中含網(wǎng)絡(luò)變換劑時(shí)該溫度優(yōu)選為約300-約500℃。通過所述方法該高孔性骨替代材料獲得所述結(jié)構(gòu)和由此所述的特性。除在干凝膠中的納米孔外,還形成由顆粒堆集和其大小所決定的孔類型。另一種大小范圍在幾百μm至毫米范圍的可使血管長(zhǎng)入的孔結(jié)構(gòu)在模制體中產(chǎn)生,這時(shí)在漿料中再優(yōu)選加入其粒度為以后所需孔大小的有機(jī)粉末,該粉末在干燥過程后燒去。優(yōu)選產(chǎn)生通孔(通道)(大小為幾百μm至毫米范圍),其中將所需直徑的有機(jī)纖維引入漿料中,該纖維在干燥過程后燒去。特別可考慮用蠟作為粉末或纖維的材料,因?yàn)榭偸菚?huì)導(dǎo)致少量收縮的材料的干燥可在蠟是軟的溫度下進(jìn)行并由此阻止材料破裂。有利的干燥溫度是約40℃。接著該蠟可在約100℃下通過離心從孔中去除。殘余的蠟再經(jīng)燒去,并在約800℃下去除所形成的碳。制備所述的本發(fā)明的玻璃陶瓷的方法從所述的高孔性骨替代材料開始。這時(shí)該高孔性骨替代材料的干凝膠基質(zhì)轉(zhuǎn)變成玻璃基質(zhì),同時(shí)不導(dǎo)致磷酸鈣晶體的一起燒結(jié)。這表明充實(shí)了該二氧化硅四面體的聯(lián)結(jié)。在純二氧化硅情況下,凝膠-玻璃轉(zhuǎn)變要求較高的溫度即約900-1200℃。因?yàn)樵诖藴囟认麓嬖谠摻Y(jié)晶的磷酸鈣組分產(chǎn)生相轉(zhuǎn)變的可能性,所以優(yōu)選應(yīng)用在干凝膠中含有網(wǎng)絡(luò)變換劑的高孔性骨替代材料。該網(wǎng)絡(luò)變換劑通過含網(wǎng)絡(luò)變換劑的顆粒的原始應(yīng)用而到達(dá)高孔性骨替代材料中,或是將該網(wǎng)絡(luò)變換劑引入制成的高孔性骨替代材料中的,這時(shí)可應(yīng)用如在顆粒時(shí)的同樣方法。由此凝膠-玻璃轉(zhuǎn)變?cè)诘偷枚嗟臏囟认逻M(jìn)行,并且該磷酸鈣組分不發(fā)生變化。通常的網(wǎng)絡(luò)變換劑濃度按二氧化硅含量計(jì)為約0.5-約35摩爾%,優(yōu)選約17-約30摩爾%。用Na2O作為網(wǎng)絡(luò)變換氧化物,因?yàn)橛纱嗽摬A嘣隗w液中是可溶的,并由此也可被再吸收。因?yàn)榕c鈉含量有關(guān)的硅酸鈉玻璃的玻璃溫度為約460-約800℃,所以顯然,超過該溫度范圍的熱處理可非??斓刈兂刹A?。如果在低于該確定組成的玻璃溫度約20-約5%下進(jìn)行熱處理,則該過程減慢且需要數(shù)小時(shí),并可在任何時(shí)間點(diǎn)中斷。在再吸收過程中,該玻璃再變回來。即由玻璃再變成類似凝膠的結(jié)構(gòu)。使用本發(fā)明的磷酸鈣/二氧化硅顆粒可使本發(fā)明的骨替代材料的強(qiáng)度和再吸收特性得以最佳化。在任何情況下該強(qiáng)度的增加總伴隨生物降解的惡化。本發(fā)明的骨替代材料可有許多應(yīng)用。對(duì)小缺陷如在頜骨外科中部分出現(xiàn)的缺陷,可應(yīng)用由高孔性骨替代材料制成的顆粒充填。在較大缺陷即該保留的骨還足以穩(wěn)定該缺陷形式情況下,可應(yīng)用由高孔性骨替代材料制成的模制體。特別是由機(jī)械上較堅(jiān)固的骨替代材料(由玻璃組成的基質(zhì))和高孔性骨替代材料(由干凝膠組成的基質(zhì))相組合而形成的模制體特別在較大缺陷或在無天然骨留作導(dǎo)軌的情況下有重要的應(yīng)用價(jià)值。按本發(fā)明該模制體的至少一面有由含玻璃作為基質(zhì)(增加強(qiáng)度)的無機(jī)的可再吸收性骨替代材料組成的層,在該層中的該材料有大小量級(jí)為0.5-5毫米的孔,并且該孔在該層中所占的體積份為5-80%。在該較堅(jiān)固的材料中的包括孔的整個(gè)體積是由具有干凝膠作為基質(zhì)的材料所占據(jù)。在耐用層中的孔結(jié)構(gòu)應(yīng)能使血管生長(zhǎng)。因此本發(fā)明還涉及本發(fā)明的顆粒和骨替代材料在制備模制體,優(yōu)選為長(zhǎng)方體、板形、中空?qǐng)A柱體或楔形的模制體中的應(yīng)用。本發(fā)明還使得將所述的二氧化硅/磷酸鈣顆粒應(yīng)用于植入物的涂層(見上述)成為可能。特別優(yōu)選是該涂層通過等離子體噴霧涂覆來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明還涉及本發(fā)明的顆粒在制備用于構(gòu)建骨質(zhì)疏松的骨、增進(jìn)在松動(dòng)的金屬植入物的過渡區(qū)域中的骨結(jié)構(gòu)或促進(jìn)牙周缺陷的治愈的藥物組合物或醫(yī)用產(chǎn)品中的應(yīng)用。這時(shí)優(yōu)選將顆粒與骨髓液或血液相混合。本發(fā)明的主題還在于提供包含本發(fā)明顆粒的藥物組合物或醫(yī)用產(chǎn)品,該顆粒與病人(即自體)的骨髓液或血液相混合。本發(fā)明的主題還在于提供包含本發(fā)明高孔性骨替代材料或作為骨替代材料的玻璃陶瓷的藥物組合物或醫(yī)用產(chǎn)品,其中在植入前使該骨替代材料直接與病人(即自體)的骨髓液或血液相接觸,使骨髓液或血液完全充填該材料的孔。下面參照實(shí)施例和附圖詳述本發(fā)明,但不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制。實(shí)施例實(shí)施例1-制備磷酸鈣顆粒將3mmol/m3的Ca(H2PO4)2和7mmol/m3的CaCl2攪拌在一起(由此得到Ca/P比為1.67),用NH4OH將pH值調(diào)到7。用粉末衍射法測(cè)定該沉淀出的材料。圖4示出其結(jié)果。其為純相的羥基磷灰石,在下面方法步驟中也不變化。含該沉淀的羥基磷灰石的溶液通過不斷攬拌防止其發(fā)生沉降,并濃縮直到100ml溶劑含50g羥基磷灰石。60ml四乙氧基硅(TEOS)和18ml的0.05摩爾的鹽酸經(jīng)強(qiáng)烈攪拌直到該TEOS發(fā)生水解,這約需15分鐘時(shí)間,并可通過從室溫升至約50℃的溫升以證實(shí)。將該溶液加到含沉淀的呈均勻分布的羥基磷灰石,并用NH4OH將pH值調(diào)至約6.0。繼續(xù)攪拌該混合物直到粘度達(dá)約2×105cp(通過引入二氧化硅的凝膠形成使溶液變成糊狀)。形成凝膠后立即放入封閉的容器中放置24小時(shí),接著造粒。然后在80℃下干燥2小時(shí)。這時(shí)由水凝膠變成干凝膠。該顆粒經(jīng)蒸餾水漂洗,并接著再經(jīng)干燥。對(duì)此選用在120℃下的2小時(shí)熱處理。接下來在800℃下的熱處理要求1小時(shí)。所形成的顆粒由達(dá)75重量%的磷酸鈣和達(dá)25重量%的二氧化硅組成。該形成的顆粒由掃描電子顯微鏡圖表征,如圖5所示??煽闯鲈擃w粒的大小范圍為1μm-5μm。用水將該顆粒制成漿料,并用動(dòng)力學(xué)光散射(E.R.PikeandJ.B.Abbisseds.LightScatteringandPhotoCorrelationSpectroscopy.KluwerAcademicPublisher,1997)測(cè)定該顆粒的粒度分布。結(jié)果示于圖6。圖7和8示出通過該顆粒切片的電子透射顯微照片。為此將該材料嵌入環(huán)氧化物中,并制成約60μm厚的切片。該晶粒是小片,其平均直徑為150nm和小片厚約10-20nm。雖然在環(huán)氧化物(嵌入材料)和二氧化硅干凝膠之間的反差區(qū)別較弱,但可非常好地看出,該晶粒是如何嵌入干凝膠基質(zhì)中的。在圖7中如區(qū)域A是環(huán)氧化物充填的孔,區(qū)域B是該羥基磷灰石嵌入干凝膠中的典型區(qū)。實(shí)施例2-制備磷酸鈣顆粒用電磁攪拌器均勻混合鈣和磷的比為1.67的硝酸鈣和連二磷酸銨的溶液,并用NH4OH將pH值調(diào)至10。該沉淀材料經(jīng)蒸餾水多次洗滌和離心,并接著將其分散于乙醇中。按72.9g的HA固含量計(jì),將30ml的TEOS與9ml的0.1mol/l的HCl溶液和9ml的乙醇相混合。該TEOS水解后將該混合物加到HA漿料中和均勻分布,并將pH值調(diào)至6.0。進(jìn)行噴霧干燥,為此用壓縮空氣在50-100kPa下將均勻的漿料經(jīng)噴嘴壓出,并在100℃下的軸向空氣流中發(fā)生快速干燥。該接著的在800℃下的熱處理要求1小時(shí)。該形成的顆粒在顆粒特性上的區(qū)別主要是顆粒大小,該顆粒基本上呈窄形分布,并且直徑最大值為18μm。實(shí)施例3-制備磷酸鈣顆粒0.3M的正磷酸(H3PO4)的水溶液在室溫下與0.1M的氫氧化鈣(Ca(OH)2)水懸浮液相混合。這時(shí)得到Ca/P比為1.5。用NH4OH將pH值調(diào)至10。該沉淀材料經(jīng)蒸餾水多次洗滌和離心,并接著將其分散于水中,以保持每100ml溶劑含50g磷酸鈣。30ml的TEOS和9ml的0.05mol/l的鹽酸經(jīng)強(qiáng)烈攪拌直到TEOS完全發(fā)生水解,這約需15分鐘時(shí)間,其可通過從室溫升到約50℃的溫升而證實(shí)。將該溶液加到含沉淀出的且均勻分布的羥基磷灰石的溶液中,并用NH4OH將pH值調(diào)至約6.0。該混合物經(jīng)繼續(xù)攪拌直到粘度達(dá)約2×105cp(通過引入二氧化硅的凝膠形成使溶液變成糊狀)。引入凝膠形成后立即將該配料貯存于密閉的容器中24小時(shí),接著造粒。然后在80℃在干燥2小時(shí)。由此從水凝膠轉(zhuǎn)變成干凝膠。該顆粒經(jīng)蒸餾水沖洗并接著再干燥。對(duì)此選用120℃下的2小時(shí)熱處理。該接著的在800℃下的熱處理需1小時(shí)。該形成的顆粒含達(dá)86重量%的磷酸鈣和達(dá)14重量%的二氧化硅。圖9和10示出顆粒的掃描電子顯微鏡照片。圖9中看出經(jīng)磨碎的顆粒的破裂邊緣。圖10示出顆粒的表面。在該實(shí)施例中存在直徑約為1μm的磷酸三鈣的較大晶粒。在照片中該干凝膠為密集材料,當(dāng)然這由于掃描顯微鏡照片的分辨率不能完全分辨出干凝膠的孔隙度。但可非常好地看出,該干凝膠是如何形成一種基質(zhì),在該基質(zhì)中有晶粒存在,并且該整個(gè)顆粒由干凝膠層所包封。實(shí)施例4-制備高孔性骨替代材料100g按實(shí)施例1所述制備的含25重量%的二氧化硅的顆粒與150m1蒸餾水?dāng)嚢瑁⒕?mm×15mm×30mm模具中注塑。在80℃下干燥3小時(shí)。在接著的溫度處理中,該樣品在120℃下保持2小時(shí),然后將溫度升至800℃并保持1小時(shí)。該骨替代材料的孔隙度為約60%。圖11示出該材料的掃描電子顯微鏡照片。其原始形狀在圖5中可見的顆?,F(xiàn)在形成具有微米范圍孔的連貫的三維結(jié)構(gòu)。在該顆粒內(nèi)部的納米結(jié)構(gòu)未改變。實(shí)施例5-制備高孔性骨替代材料142ml水與8ml水解的TEOS溶液相混合。為水解將18ml的0.05摩爾的鹽酸加到30ml的TEOS中,并攪拌到完全水解,其可通過從室溫升到約50℃的溫升而證實(shí)。將100g按實(shí)施例1所述制備的顆粒均勻分布到該溶液中。進(jìn)一步處理如實(shí)施例4。通過附加二氧化硅未改變?cè)摬牧系幕窘Y(jié)構(gòu)(微米孔和納米孔)。該顆粒是牢固聯(lián)結(jié)的,使該高孔性骨替代材料的總強(qiáng)度增加約50%。實(shí)施例6-制備具有大孔的高孔性骨替代材料將直徑為0.2mm的蠟纖維完全無規(guī)地放入實(shí)施例4的模具中,使蠟纖維的體積含量為模具內(nèi)含物的30%。將實(shí)施例5所述的由含二氧化硅的磷酸鈣顆粒組成的漿料加入該模具中。干燥在40℃下進(jìn)行4小時(shí),因?yàn)樵诖藴囟认孪灷w維是軟的且還未呈液態(tài),并由此未分布在相應(yīng)的微米孔中。在800℃下經(jīng)1小時(shí)熱處理使蠟燒去。在蠟纖維處形成的大孔占約30體積%,以使總孔隙度為72%,與實(shí)施例5或6不同的是該微米結(jié)構(gòu)和納米結(jié)構(gòu)未經(jīng)變化。實(shí)施例7-制備玻璃陶瓷適于制備作為骨替代材料的玻璃陶瓷的原料是實(shí)施例4中制備的高孔性骨替代材料。由該材料制成的模制體的密度為0.8g/ml,由此孔隙度為約60%。1000ml模制體的體積含200g二氧化硅。為將網(wǎng)絡(luò)變換劑引入具有1000ml體積的模制體干凝膠中,將50gNaOH溶于600ml水中,并將其引入模制體的孔中。該模制體完全吸取該溶液,并在120℃下干燥。由此在模制體中的網(wǎng)絡(luò)變換氧化物為20重量%,即按干凝膠計(jì)相當(dāng)于約19摩爾%。在650℃下熱處理2小時(shí)。由此該干凝膠轉(zhuǎn)變成玻璃態(tài)。形成硅酸鈉玻璃。該模制體收縮并保持約30%的剩斜孔隙度。圖12表明該骨替代材料的機(jī)械強(qiáng)度。在應(yīng)力-壓縮圖中的曲線A示出含硅干凝膠作為基質(zhì)的村料。這里是一種含24重量%的二氧化硅和含羥基磷灰石作為晶體組分的材料。圖中的曲線B代表同一組成的材料,其中該干凝膠基質(zhì)已轉(zhuǎn)變成玻璃。其抗斷強(qiáng)度從約3MPa增加到50MPa。實(shí)施例7-高孔性骨替代材料的體內(nèi)試驗(yàn)用哥廷根的微型豬作過動(dòng)物試驗(yàn),以檢測(cè)作為骨替代物的材料的特性。該動(dòng)物是成年動(dòng)物(1歲),并且重量為25-30kg。該骨缺陷超過臨界大小5cm3;其尺寸為約3.0cm×1.5cm×1.5cm。該缺陷位于頜,用骨替代材料完全充填并再用骨膜封閉。經(jīng)8個(gè)月后該豬死去,取出下頜并進(jìn)行X-射線學(xué)、組織學(xué)和掃描電子顯微鏡檢測(cè)。圖13示出帶有原先缺陷的下頜,手術(shù)后經(jīng)實(shí)施例的材料充填8個(gè)月。該缺陷區(qū)從臨床看完全痊愈。組織學(xué)檢驗(yàn)表明,經(jīng)多個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物得出,在缺陷區(qū)中可發(fā)現(xiàn)少于1%的生物材料。圖14示出與空洞缺陷的對(duì)比研究。該缺陷用連接組織包封,但未痊愈。圖15示出與市售的基于羥基磷灰石的骨替代材料的對(duì)比研究。雖然該缺陷痊愈,但該生物材料未經(jīng)分解且呈外來體保留在骨中。圖16示出組織學(xué)切片的光學(xué)顯微鏡照片。其為帶有礬紫曙紅色(HmalaunEosinFrbung)的脫礦物質(zhì)組織切片??煽闯鲈趯?shí)施例的生物材料(B)中的環(huán)礁湖(L)。在環(huán)礁湖的底部,破骨細(xì)胞(O)分解該生物材料。這表明該材料的生物降解是經(jīng)破骨細(xì)胞實(shí)現(xiàn)的,這對(duì)應(yīng)用有決定性的意義。實(shí)施例8圖17示出一種模制體,該模制體兼有具有不同機(jī)械特性的兩種材料的特性,并擬定用于較大的骨缺陷。該具有玻璃作為基質(zhì)的材料在側(cè)面形成支承層,該支承層的厚度為2毫米數(shù)量級(jí),對(duì)該支承層提供有孔體系。也作為在穩(wěn)定層中孔的模制體的體積通過合作為基質(zhì)的干凝膠的材料充填,因?yàn)樵摬牧嫌休^好的生物活性特性。圖18示出另一種可能的模制體。該圓柱體有由含玻璃作為基質(zhì)的材料制成的外殼。該外殼也有孔體系,該孔體系如整個(gè)體積一樣由含作為基質(zhì)的干凝膠的材料充填。權(quán)利要求1.一種基于磷酸鈣的顆粒,其特征在于,結(jié)晶磷酸鈣嵌入二氧化硅-干凝膠基質(zhì)中,其中該晶粒的大小為約10nm-約2000nm,該顆粒的大小為約1μm-約1000μm,并且二氧化硅含量按該顆粒的總重量計(jì)為約2-約80重量%,優(yōu)選約4-約50重量%。2.權(quán)利要求1的顆粒,其特征在于,在干凝膠中的孔的平均直徑為0.5-20nm。3.權(quán)利要求1或2的顆粒,其特征在于,在顆粒中的孔按顆粒體積計(jì)均為約10-約60體積%。4.權(quán)利要求1-3的顆粒,其特征在于,所述磷酸鈣是羥基磷灰石。5.權(quán)利要求1-4的顆粒,其特征在于,所述顆粒還包含可溶性的磷酸鈣。6.權(quán)利要求5的顆粒,其特征在于,所述可溶性磷酸鈣的含量按磷酸鈣含量計(jì)為約5-50重量%。7.權(quán)利要求5或6的顆粒,其特征在于,所述可溶性磷酸鈣是β-磷酸三鈣。8.權(quán)利要求1-7的顆粒,其特征在于,該顆粒還包含一種或多種網(wǎng)絡(luò)變換氧化物。9.權(quán)利要求8的顆粒,其特征在于,所述一種或多種網(wǎng)絡(luò)變換氧化物的含量按二氧化硅計(jì)為約0.5-約35摩爾%,優(yōu)選約17-約30摩爾%。10.權(quán)利要求9或10的顆粒,其特征在于,所述網(wǎng)絡(luò)變換氧化物是Na2O。11.一種高孔性骨替代材料,其特征在于,該材料包含權(quán)利要求1-10的顆粒,該顆粒形成三維結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)中除存在于材料中的孔外還具有大小約為顆粒大小的孔。12.權(quán)利要求11的骨替代材料,其特征在于,該骨替代材料具有約100μm-幾千μm的互連大孔。13.權(quán)利要求11或12的骨替代材料,其特征在于,該骨替代材料的總孔隙度為約30-約90體積%,優(yōu)選為約60-約80體積%。14.權(quán)利要求11-13的骨替代材料,其特征在于,該骨替代材料的抗斷強(qiáng)度約為0.1-15MPa,優(yōu)選約為3-6MPa。15.權(quán)利要求11-13的骨替代材料,其特征在于,該骨替代材料還包含一種或多種網(wǎng)絡(luò)變換氧化物。16.權(quán)利要求15的骨替代材料,其特征在于,所述一種或多種網(wǎng)絡(luò)變換氧化物的含量按二氧化硅計(jì)為約0.5-約35摩爾%,優(yōu)選約17-約30摩爾%。17.權(quán)利要求15或16的骨替代材料,其特征在于,所述網(wǎng)絡(luò)變換氧化物是Na2O。18.一種骨替代材料,其特征在于,該骨替代材料包含一種其中嵌有結(jié)晶磷酸鈣的玻璃基質(zhì),其中所述晶粒大小為約10-約2000nm,并且二氧化硅含量按該骨替代材料的總重量計(jì)為約2-約80%,優(yōu)選約4-約50%。19.權(quán)利要求18的骨替代材料,其特征在于,該骨替代材料還包含一種或多種網(wǎng)絡(luò)變換氧化物。20.權(quán)利要求19的骨替代材料,其特征在于,所述一種或多種網(wǎng)絡(luò)變換氧化物的含量按二氧化硅計(jì)為約0.5-約35摩爾%,優(yōu)選約17-約30摩爾%。21.權(quán)利要求19或20的骨替代材料,其特征在于,所述網(wǎng)絡(luò)變換氧化物是Na2O。22.權(quán)利要求18-21的骨替代材料,其特征在于,該骨替代材料由權(quán)利要求11-17的骨替代材料得到,其中所述二氧化硅干凝膠基質(zhì)部分至全部轉(zhuǎn)變成玻璃態(tài),該基質(zhì)的玻璃含量為0-100體積%,優(yōu)選為約10-約80體積%和特別優(yōu)選為約60-約80體積%。23.權(quán)利要求21和22的骨替代材料,其特征在于,所述玻璃基質(zhì)是硅酸鈉。24.權(quán)利要求18-23的骨替代材料,其特征在于,該骨替代材料的機(jī)械強(qiáng)度為30-200MPa,優(yōu)選50-120MPa。25.權(quán)利要求18-23的骨替代材料,其特征在于,該骨替代材料是模制體。26.權(quán)利要求25的骨替代材料,其特征在于,所述模制體是長(zhǎng)方體、板形、中空?qǐng)A柱體或楔形。27.一種由權(quán)利要求11-17的骨替代材料制成的模制體,其特征在于,該模制體在其至少一面上包括由權(quán)利要求18-24的骨替代材料組成的層,其中該層含直徑為約0.5-約5mm的孔,該孔的體積分?jǐn)?shù)按該層總體積計(jì)為約5-約80%,這些孔再由權(quán)利要求1-10的顆粒和/或權(quán)利要求11-17的骨替代材料所充填。28.權(quán)利要求1-10的顆粒在制備模制體中的應(yīng)用。29.權(quán)利要求28的應(yīng)用,其特征在于,所述模制體是長(zhǎng)方體、板形、中空?qǐng)A柱體或楔形。30.權(quán)利要求1-10的顆粒用于植入物涂層的應(yīng)用。31.權(quán)利要求30的應(yīng)用,其特征在于,所述涂層是等離子體噴霧涂層。32.權(quán)利要求1-10的顆粒在制備用于構(gòu)建骨質(zhì)疏松骨、增進(jìn)在松動(dòng)的金屬植入物的過渡區(qū)域中的骨結(jié)構(gòu)或促進(jìn)治愈牙周缺陷的藥物組合物或醫(yī)用產(chǎn)品中的應(yīng)用。33.權(quán)利要求32的應(yīng)用,其特征在于,通過與病人的骨髓液或本體血液和需要時(shí)與生理食鹽溶液相混合而制備所述顆粒。34.一種藥物組合物或醫(yī)用產(chǎn)品,其特征在于,其包含權(quán)利要求1-10的顆粒,該顆粒與病人的骨髓液或血液相混合。35.一種制備權(quán)利要求1-10的顆粒的方法,其特征在于,在水溶液中沉淀出羥基磷灰石,通過在該溶液中所規(guī)定的離子濃度,該羥基磷灰石的Ca/P比為1.50-1.67,這時(shí)按已知方法調(diào)節(jié)pH值、原料混合物的均勻性和溫度,以使晶粒大小為約10nm-約2000nm,顆粒的大小為約1μm-約1000μm,該沉淀的羥基磷灰石在于水溶液中未形成附聚體的情況下均勻嵌入硅水凝膠中,這時(shí)將硅酸、優(yōu)選原硅酸加到該水溶液中并調(diào)節(jié)pH值為2-8,優(yōu)選5-6.5,以實(shí)現(xiàn)凝膠形成,其中該硅酸用量的選擇使二氧化硅含量按形成的顆粒的總重量計(jì)為約2-約80重量%,優(yōu)選約4-約50重量%,并且其中使形成的水凝膠成粒并接著經(jīng)干燥過程以形成干凝膠,從而使該磷酸鈣晶粒位于干凝膠基質(zhì)中。36.權(quán)利要求35的方法,其特征在于,將所述水凝膠置于優(yōu)選在室溫、需要時(shí)也可在約60-約80℃下的封閉的容器中,放置時(shí)間優(yōu)選為約24-48小時(shí)。37.權(quán)利要求35或36的方法,其特征在于,所述水凝膠的干燥優(yōu)選在20-約150℃,優(yōu)選約120℃下進(jìn)行。38.一種制備權(quán)利要求1-10的顆粒的方法,其特征在于,在水溶液中沉淀出羥基磷灰石,通過在該溶液中所規(guī)定的離子濃度,該羥基磷灰石的Ca/P比為1.50-1.67,這時(shí)按已知方法調(diào)節(jié)pH值、原料混合物的均勻性和溫度,以使晶粒的大小為約10nm-約2000nm,顆粒的大小為約1μm-約1000μm,其中該沉淀的羥基磷灰石在于水溶液中未形成附聚體的情況下均勻嵌入硅水凝膠中,這時(shí)將硅酸優(yōu)選原硅酸加到該水溶液中并調(diào)節(jié)pH值為2-8,優(yōu)選5-6.5,以實(shí)現(xiàn)凝膠形成,其中硅酸用量的選擇使二氧化硅含量按形成的顆粒的總重量計(jì)為約2-約80重量%,優(yōu)選約4-約50重量%,并其中在凝膠形成前進(jìn)行噴霧干燥。39.一種制備權(quán)利要求1-10的顆粒的方法,其特征在于,在水溶液中沉淀出羥基磷灰石,通過在該溶液中所規(guī)定的離子濃度,該羥基磷灰石的Ca/P比為1.50-1.67,這時(shí)按已知方法調(diào)節(jié)pH值、原料混合物的均勻性和溫度,以使晶粒的大小為約10nm-約2000nm,顆粒的大小為約1μm-約1000μm,該沉淀的羥基磷灰石在于水溶液中未形成附聚體的情況下均勻嵌入硅水凝膠中,這時(shí)將硅酸、優(yōu)選原硅酸加到該水溶液中并調(diào)節(jié)pH值為2-8,優(yōu)選5-6.5,以實(shí)現(xiàn)凝膠形成,其中硅酸用量的選擇使二氧化硅含量按形成的顆粒的總重量計(jì)為約2-約80重量%,優(yōu)選約4-約50重量%,并且其中使形成的水凝膠冷卻到低于該溶劑的冷凍點(diǎn)的溫度,并在融化后過濾出所形成的二氧化硅/羥基磷灰石顆粒。40.權(quán)利要求35、38或39的方法,其特征在于,為沉淀羥基磷灰石,應(yīng)用其鈣和磷酸根的比(Ca/P比)為1.67的硝酸鈣和磷酸氫銨,其中將pH值調(diào)至約7-約10。41.權(quán)利要求35、38或39的方法,其特征在于,為沉淀羥基磷灰石,選用其鈣和磷酸根的比(Ca/P比)為1.67的硝酸鈣和磷酸氫銨,如果所述顆粒還應(yīng)含可溶性的β-磷酸三鈣,則Ca/P比選為小于1.67,但大于1.50,如果所述顆粒僅應(yīng)含可溶性的β-磷酸三鈣,則Ca/P比選為1.50,且其中將pH值調(diào)至約7-約10。42.權(quán)利要求35-41的方法,其特征在于,所述硅酸是水解的四乙氧基硅(TEOS)。43.權(quán)利要求35-42的方法,其特征在于,依濃度和粘度確定壓力,使得形成10μm和更小的顆粒。44.權(quán)利要求43的方法,其特征在于,所述動(dòng)力學(xué)粘度為0.5-50cst。45.一種制備權(quán)利要求11-17的骨替代材料的方法,其特征在于,首先進(jìn)行權(quán)利要求35-44的方法,將所得顆粒用水?dāng)嚢璩蓾{料,其中向每100g顆粒優(yōu)選加入約100-300ml水,接著將pH值調(diào)節(jié)到優(yōu)選為約2-8,特別優(yōu)選約5-6.5,將該漿料注入任意的模具中并干燥,該干燥優(yōu)選在室溫至200℃,特別優(yōu)選80-130℃的溫度進(jìn)行。46.權(quán)利要求45的方法,其特征在于,向所述漿料中加入硅酸、優(yōu)選原硅酸,以使每100g顆粒優(yōu)選有1-4g硅酸。47.權(quán)利要求46的方法,其特征在于,所述硅酸是水解的四乙氧基硅(TEOS)。48.權(quán)利要求45-47的方法,其特征在于,制備大小為幾百微米至毫米范圍的另一多孔結(jié)構(gòu),其中向所述漿料中另外加入粒度為以后所需孔大小的有機(jī)粉末,該粉末在干燥過程后燒去。49.權(quán)利要求45-47的方法,其特征在于,制備大小為幾百微米至毫米范圍的另一通孔(隧道)形式的多孔結(jié)構(gòu),其中所述向漿料中另外加入所需直徑的有機(jī)纖維,該纖維在干燥過程后燒去。50.權(quán)利要求48和49的方法,其特征在于,所述粉末或纖維的材料是蠟。51.權(quán)利要求50的方法,其特征在于,所述骨替代材料在約40℃下干燥,所述蠟可在約100℃下任選通過離心從孔中去除,接著燒去殘余的蠟,并在約800℃下去除所形成的碳。52.權(quán)利要求45-51的方法,其特征在于,如果在所用顆粒中不含網(wǎng)絡(luò)變換劑,則熱處理在約700-約900℃下進(jìn)行,或者如果在所述顆粒中含網(wǎng)絡(luò)變換劑,則該熱處理在約300-約500℃下進(jìn)行。53.權(quán)利要求45-52的方法,其特征在于,將含網(wǎng)絡(luò)變換劑的溶液引入骨替代材料的孔中,以使該溶液干燥后網(wǎng)絡(luò)變換氧化物的含量按二氧化硅計(jì)為約0.5-約35摩爾%,優(yōu)選約17-約30摩爾%。54.一種制備權(quán)利要求18-26的骨替代材料的方法,其特征在于,按權(quán)利要求45-53的方法進(jìn)行,其中在所用顆粒中含網(wǎng)絡(luò)變換氧化物和/或按權(quán)利要求46的方法將網(wǎng)絡(luò)變換氧化物引入所述材料中,其中該網(wǎng)絡(luò)變換氧化物的總含量按二氧化硅計(jì)為約0.5-約35摩爾%,優(yōu)選約17-約30摩爾%,并且使該所得的高孔性骨替代材料經(jīng)約350-約800℃下的熱處理,以將干凝膠基質(zhì)全部或部分轉(zhuǎn)變?yōu)椴AА?5.權(quán)利要求54的方法,其特征在于,應(yīng)用權(quán)利要求1-10的兩種其網(wǎng)絡(luò)變換劑含量不同的不同顆粒,從而在熱處理時(shí)從干凝膠僅部分轉(zhuǎn)變成玻璃。56.權(quán)利要求55的方法,其特征在于,應(yīng)用不含網(wǎng)絡(luò)變換劑(Na2O)的顆粒和含按干凝膠計(jì)含約20摩爾%Na2O的顆粒。57.權(quán)利要求56的方法,其特征在于,所述熱處理在約520℃下進(jìn)行,這時(shí)含Na2O的區(qū)域轉(zhuǎn)變成玻璃態(tài),而不含Na2O的區(qū)域仍保持為干凝膠態(tài)。58.權(quán)利要求11-17的高孔性骨替代材料在制備用于充填小的骨缺陷的藥物組合物或醫(yī)用產(chǎn)品中的應(yīng)用。59.權(quán)利要求58的應(yīng)用,其特征在于,所述骨替代材料呈小塊形式。60.權(quán)利要求59的應(yīng)用,其特征在于,所述塊是平均直徑為約0.4-約2mm和長(zhǎng)為約1-約6mm的圓柱體。61.一種藥物組合物或醫(yī)用產(chǎn)品,其特征在于包含權(quán)利要求11-17的高孔性骨替代材料或權(quán)利要求18-26的骨替代材料,其多孔中充填有該待治療病人的骨髓液或血。全文摘要本發(fā)明具體涉及一種具有特定形態(tài)的羥基磷石灰/二氧化硅顆粒、一種基于該顆粒的高孔隙度骨替代材料和也是基于該顆粒的用作骨替代林料的具有可變機(jī)械強(qiáng)度的玻璃陶瓷、和由該材料制成的模制體,在該模制體中優(yōu)選應(yīng)用具有不同機(jī)械強(qiáng)度的材料。本發(fā)明的骨替代材料的特征為有良好的體內(nèi)再吸收性。文檔編號(hào)A61L27/56GK1826147SQ200480020915公開日2006年8月30日申請(qǐng)日期2004年5月24日優(yōu)先權(quán)日2003年5月22日發(fā)明者T·格伯爾申請(qǐng)人:阿托斯有限責(zé)任公司