一種多孔生物活性玻璃骨修復(fù)材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物活性材料領(lǐng)域，具體涉及骨缺損組織修復(fù)、填充及組織工程修復(fù)用多孔生物活性玻璃及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生物活性玻璃具有良好的生物活性和生物相容性，可以用作人體組織修復(fù)和再生材料。在作為骨組織修復(fù)和骨組織工程的臨床應(yīng)用是，可通過(guò)激活成骨細(xì)胞的一些基因，促進(jìn)成骨細(xì)胞的分化和增殖，從而具備良好的骨修復(fù)效果。但是傳統(tǒng)的生物活性玻璃是一種致密型材料，強(qiáng)度低，脆性大，影響了其在骨修復(fù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。醫(yī)學(xué)研究表明，用作骨填充和修復(fù)的生物活性玻璃，需要具有適當(dāng)尺寸的三維多孔且互通的孔隙結(jié)構(gòu)，以利于組織液的滲透和骨細(xì)胞生長(zhǎng)入材料內(nèi)部，促進(jìn)骨組織修復(fù)，提高手術(shù)成功率。
[0003]為改善生物活性玻璃的孔隙率，常采用造孔劑對(duì)生物活性玻璃材料造孔，常用的有碳酸氫銨、尿素、碳粉、苯甲酸、聚乙烯醇、羧甲基纖維素等材料。華南理工大學(xué)陳曉峰教授以尿素作為造孔劑，由于尿素在高于150°C即逐漸分解，此時(shí)生物活性玻璃顆粒間還未熔接，導(dǎo)致所制備的材料容易坍塌。同時(shí)經(jīng)煅燒出來(lái)的生物活性玻璃材料，其孔隙率或孔徑均勻性也一般。中國(guó)專利CN2014100361233.4以聚乙二醇和尿素共混物為造孔劑，應(yīng)用于生物活性玻璃造孔工藝，其特征在于以聚乙二醇在尿素分解后提供支架作用，避免材料變形和孔隙率不均勻的現(xiàn)象。但所制備的生物活性玻璃孔隙率不高，影響其最終的生物活性。
[0004]因此急需一種質(zhì)量穩(wěn)定、具有較高孔隙率且孔隙互通的骨修復(fù)用生物活性玻璃及其制備方法，以解決上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種多孔生物活性玻璃骨修復(fù)材料及其制備方法。
[0006]本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種多孔生物活性玻璃骨修復(fù)材料，為Na2O-CaO-S12-P2O5多孔生物活性玻璃，材料的成分包括Na2O-CaO-S12-P2O5生物活性玻璃微粉、尿素、聚乙二醇、淀粉，材料成分的重量份為:Na2O-CaO-S12-P2O5生物活性玻璃微粉50-65份、尿素20-36份、聚乙二醇8-18份、淀粉6-10份。制作的骨修復(fù)材料質(zhì)量穩(wěn)定、孔隙率高且孔隙結(jié)構(gòu)互通，而且生物活性高，生物相容性好，使用安全，具有很好的實(shí)用性。
[0007]—種多孔生物活性玻璃骨修復(fù)材料及其制備方法，以玻璃微粉為原料，尿素、聚乙二醇和淀粉混合物為造孔劑，添加少量粘結(jié)劑，經(jīng)壓片機(jī)模壓成型、高溫煅燒而制得多孔生物活性玻璃骨修復(fù)材料。
[0008]進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的玻璃微粉為Na2O-CaO-S12-P2O5生物活性玻璃微粉。
[0009]進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的Na2O-CaO-S12-P2O5生物活性玻璃微粉物質(zhì)組成百分比為:氧化鈉1?30%，氧化鈣1?30%，二氧化硅40?60%，五氧化二磷2~8%。
[0010]進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的聚乙二醇為PEG-4000。
[0011]進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的聚乙二醇為PEG-8000。
[0012]進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的粘結(jié)劑為5%聚乙烯醇水溶液，加入量為混合物總量的2%。
[0013]進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的材料經(jīng)高溫煅燒成型，高溫煅燒爐設(shè)置運(yùn)行參數(shù)為:起始溫度30°C，升溫溫度60°0100°C，時(shí)間30?70分鐘，保溫時(shí)間30?60分鐘;然后升溫至150°C?210°C，時(shí)間60?120分鐘，保溫時(shí)間30?60分鐘；然后再升溫至360°0420°C，時(shí)間60?100分鐘，保溫時(shí)間30?60分鐘；最后升溫至750°0850°C，時(shí)間30?60分鐘，保溫時(shí)間240?480分鐘，隨后停止加熱，逐漸降至室溫。
[0014]進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的玻璃微粉為60份，尿素為22份，聚乙二醇為10份，淀粉為8份。
[0015]進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的多孔生物活性玻璃骨修復(fù)材料的尺寸為1mmX 25mm X8mm、1mmX25mmX12mm。
[0016]本發(fā)明的目的是:
采用尿素、聚乙二醇、淀粉的混合物作為生物活性玻璃骨修復(fù)材料的造孔劑，在煅燒時(shí)，尿素在150°C以上就開(kāi)始逐步分解，而此時(shí)生物活性玻璃材料尚未煅燒成型，生物活性玻璃顆粒之間還未熔接，容易導(dǎo)致材料局部塌陷或變形，所制備的孔隙率也不均勻。而聚乙二醇的分解溫度在360°C左右，聚乙二醇的加入可在尿素分解后起到支撐粘結(jié)作用，能夠很好的避免材料的孔隙塌陷、變形和不均勻的現(xiàn)象。淀粉則要在600?700°C才能夠完全灰化，加入淀粉可以減緩整個(gè)造孔劑的分解過(guò)程，避免了在較高造孔劑含量時(shí)材料的坍塌，從而進(jìn)一步提尚材料的孔隙率。
[0017]應(yīng)用于骨缺損修復(fù)及骨組織丟失的再生，加快與自體骨的愈合速度，提高骨修復(fù)效率。
[0018]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0020]實(shí)施例1
一種多孔生物活性玻璃骨修復(fù)材料材料成分的重量份組成為:
Na2O-CaO-S12-P2O5生物活性玻璃微粉50份、尿素36份、聚乙二醇PEG-4000 8份、淀粉6份。
[0021]實(shí)施例2
一種多孔生物活性玻璃骨修復(fù)材料材料成分的重量份組成為:
Na2O-CaO-S12-P2O5生物活性玻璃微粉50份、尿素36份、聚乙二醇PEG-8000 8份、淀粉6份。
[0022]實(shí)施例3
一種多孔生物活性玻璃骨修復(fù)材料材料成分的重量份組成為:Na2O-CaO-S12-P2O5生物活性玻璃微粉60份、尿素22份、聚乙二醇PEG-4000 10份、淀粉8份。
[0023]實(shí)施例4
一種多孔生物活性玻璃骨修復(fù)材料材料成分的重量份組成為:
Na2O-CaO-S12-P2O5生物活性玻璃微粉60份、尿素22份、聚乙二醇PEG-8000 10份、淀粉8份。
[0024]實(shí)施例5
一種多孔生物活性玻璃骨修復(fù)材料的制備方法具體步驟為:
將Na2O-CaO-