引导骨组织长入的骨内种植体及其制备方法
专利汇可以提供引导骨组织长入的骨内种植体及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种骨内种植体及其制备方法。引导骨组织长入的骨内种植体，它包括金属基体，金属基体上设有腔洞或机械镶嵌结构，其特征是：金属基体上的腔洞内或镶嵌结构内填充可降解 生物 材料 ，可降解生物材料为下述材料之一：1)可吸收无机生物活性骨 水 泥，2)β- 磷酸 三 钙 和可吸收无机生物活性骨 水泥 ，3)聚乳酸和β-磷酸三钙 复合材料 ，4)β-磷酸三钙和胶原；其中，可吸收无机生物活性骨水泥∶β-磷酸三钙的 质量 比＝1～2∶1，聚乳酸∶β-磷酸三钙复合材料的质量比＝6～8∶1，胶原∶β-磷酸三钙的质量比＝6～8∶1。其制备方法简单。新骨从宿主骨沿充填可降解生物材料界面长入种植体的腔洞内，实现牢固的机械固定。，下面是引导骨组织长入的骨内种植体及其制备方法专利的具体信息内容。
1.引导骨组织长入的骨内种植体，它包括金属基体，金属基体上设有腔洞或机 械镶嵌结构，其特征是：金属基体上的腔洞内或镶嵌结构内填充可降解生物材料， 可降解生物材料为下述材料之一：1)可吸收无机生物活性骨水泥，2)β-磷酸三钙 和可吸收无机生物活性骨水泥，3)聚乳酸和β-磷酸三钙复合材料，4)β-磷酸三 钙和胶原；其中，可吸收无机生物活性骨水泥∶β-磷酸三钙的质量比＝1～2∶1，聚 乳酸∶β-磷酸三钙复合材料的质量比＝6～8∶1，胶原∶β-磷酸三钙的质量比＝6～ 8∶1。
2、根据权利要求1所述的引导骨组织长入的骨内种植体，其特征是所述金属基 体表面涂覆生物活性涂层，所述的生物活性涂层为下述之一：1)纯羟基磷灰石涂层， 2)羟基磷灰石与生物玻璃复合涂层，3)生物玻璃陶瓷涂层。
3、引导骨组织长入的骨内种植体的制备方法，其特征是包括下述步骤：1)、金 属基体开腔洞或机械镶嵌结构，利用多步电泳沉积——烧结、生物模拟浸泡、喷涂 物理化学方法在金属基体表面制备生物活性涂层，所述金属基体表面涂覆生物活性 涂层，所述的生物活性涂层为下述之一：a)纯羟基磷灰石涂层，b)羟基磷灰石与 生物玻璃复合涂层，c)生物玻璃陶瓷涂层；2)、选取可降解生物材料的下述材料之 一：a)可吸收无机生物活性骨水泥，b)β-磷酸三钙和可吸收无机生物活性骨水泥， c)聚乳酸和β-磷酸三钙复合材料，d)β-磷酸三钙和胶原；其中，可吸收无机生 物活性骨水泥∶β-磷酸三钙的质量比＝1～2∶1，聚乳酸∶β-磷酸三钙复合材料的质 量比＝6～8∶1，胶原∶β-磷酸三钙的质量比＝6～8∶1，调制可降解生物材料浆料； 以浆料∶H2O2体积比＝3～4∶1的比例向浆料中添加H2O2，最后用配好的浆料封堵金属 基体上的腔洞或机械镶嵌结构；加热发泡、固化；3)、可降解生物材料固化完毕， 清理充填材料表面，使其平整，封装待用。
技术领域
本发明涉及一种骨内种植体及其制备方法。
背景技术
在牙种植体和人工关节中，有些类型的种植体采用腔洞(孔)式机械固定方式。 欲产生牢固的机械结合，必须引导骨组织在腔洞内部的再生。引导骨组织的再生就 是制造一个环境和空间使骨组织能在其中生长，同时阻止能引起软组织的成份；如 成纤维细胞移动到预计骨长入的部位。以这一概念出发，预定希望骨长入的空间的 预留和维持是首要考虑问题。但目前的腔孔设计和植入工艺在实际应用时却并不能 达到理想的机械固定，原因在于种植体植入体内后，腔洞不能与骨产生紧密的接触， 从而被软组织所充填，所以不能引导骨长入腔洞产生机械固定。可降解生物材料具 有良好生物相容性、骨传导性和生物降解性，植入体内后可逐渐溶解消失，被有生 命的新生骨组织所取代。
发明内容
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：引导骨组织长入的骨内种植体，它 包括金属基体，金属基体上设有腔洞或机械镶嵌结构，其特征是金属基体(表面涂 覆生物活性涂层更佳)上的腔洞内或镶嵌结构内填充可降解生物材料，可降解生物 材料为下述材料之一：1)可吸收无机生物活性骨水泥，2)β-磷酸三钙和可吸收无 机生物活性骨水泥，3)聚乳酸和β-磷酸三钙复合材料，4)β-磷酸三钙和胶原； 其中，可吸收无机生物活性骨水泥∶β-磷酸三钙的质量比＝1～2∶1，聚乳酸∶β-磷 酸三钙复合材料的质量比＝6～8∶1，胶原∶β-磷酸三钙的质量比＝6～8∶1。
所述金属基体表面涂覆生物活性涂层，所述的生物活性涂层为下述之一：1)纯 羟基磷灰石涂层，2)羟基磷灰石与生物玻璃复合涂层，3)生物玻璃陶瓷涂层。
引导骨组织长入的骨内种植体的制备方法，其特征是包括下述步骤：1)、金属 基体开腔洞或机械镶嵌结构，利用多步电泳沉积——烧结、生物模拟浸泡、喷涂物 理化学方法在金属基体表面制备生物活性涂层，所述的生物活性涂层为下述之一：a) 纯羟基磷灰石涂层，b)羟基磷灰石与生物玻璃复合涂层c)生物玻璃陶瓷涂层；2)、 选取可降解生物材料的下述材料之一：a)可吸收无机生物活性骨水泥，b)β-磷酸 三钙和可吸收无机生物活性骨水泥，c)聚乳酸和β-磷酸三钙复合材料，d)β-磷 酸三钙和胶原；其中，可吸收无机生物活性骨水泥∶β-磷酸三钙的质量比＝1～2∶1， 聚乳酸∶β-磷酸三钙复合材料的质量比＝6～8∶1，胶原∶β-磷酸三钙的质量比＝6～ 8∶1，调制可降解生物材料浆料；以浆料：H2O2体积比＝3～4∶1的比例向浆料中添加 H2O2，最后用配好的浆料封堵金属基体上的腔洞或机械镶嵌结构；加热发泡、固化； 3)、可降解生物材料固化完毕，清理充填材料表面，使其平整，封装待用。
本发明利用了某些生物材料的生物相容性，生物降解性和骨引导性。生物可降 解材料或生物可吸收材料植入骨组织后，材料通过体液溶解和细胞介导的生物降解， 一部分参与骨植入局部或远端的骨重建，另一部分逐渐被代谢系统排出体外，最终 使缺损部位完全被新生的骨组织替代，而种植体的生物可降解材料只起到临时支架 作用。本发明利用可降解性生物材料充填种植体腔洞或机械镶嵌结构来保证种植体 植入后骨组织能逐渐长入腔洞状空间。其原理是种植体的凸凹面被封堵后，可避免 软组织在腔洞处的聚集，确保了种植体与骨组织的紧密接触。在种植体与骨组织接 触的地方，由于成骨细胞和破骨细胞的共同作用，在所充填的可降解材料逐渐降解 的同时，新骨从宿主骨沿充填材料界面长入种植体腔洞或机械镶嵌结构内，实现牢 固的机械固定。如图1、图2所示。
附图说明
图1是本发明植入体内前的截面结构示意图
图2是本发明植入体内后逐渐引导骨组织长入腔洞的截面结构示意图
图3是本发明实施例1的截面结构示意图
图4是本发明实施例2关节柄表面珍珠面和封堵面结构示意图
图5是本发明实施例2骨组织长入珍珠面结构示意图
其中1-金属基体、2-可降解生物材料、3-骨组织、4-珍珠面、5-封堵面。
具体实施方式
从与金属基体机械性能匹配，生物降解性及骨引导性能方面，选择充填材料， 使之紧密充填于腔洞之内，并与腔洞有一定的结合能力，避免在植入过程中，充填 物的脱落。充填物应有良好的生物相容性，生物降解性能和骨引导性，在植入内后 能较快速的引导骨组织的再生。充填材料的降解速率与新骨的生长速率应相匹配。 符合以上要求的可供选用的可降解生物材料体系有：
1、可吸收无机生物活性骨水泥(α-TCP)
2、β-磷酸三钙(β-TCP)+可吸收无机生物活性骨水泥(α-TCP)
3、聚乳酸/β-TCP复合材料
4、β-TCP+胶原
5、可吸收生物胶+β-TCP
控制充填材料的降解速率，不仅与材料自身的特性有关，还与制备工艺有关。 因此，应通过适当的工艺过程控制充填材料的孔结构、孔径、孔分布和气孔率。根 据不同降解材料体系的性能，选用能在40-50℃挥发，残留物质为水或没有残留的 物质作为发泡剂。可供选择的发泡剂有H2O2、乙醚等。按不同的孔结构要求，选用 不同的发泡剂和加入量，在调和成降解材料浆料后，进行充填、加热发泡和固化。 根据不同植入部位可降解生物材料与骨组织作用情况和机械固定力学性能方面的要 求，设计不同的腔洞类型和深/宽比，使所充填的腔洞金属基体在植入后在临床允许 的时间内有适当的骨长入量。
实施例1：如图3所示。
采用可降解生物材料封堵技术，制备骨水泥封堵带孔复合涂层钛合金牙种植体。 具体工艺如下：
1、涂层的钛合金牙根种植体的制备
采用一段体式牙植入体，螺纹型圆柱体，根端有横向穿透柱体的孔洞，如图3 所示。利用多步电泳沉积——烧结技术制备羟基磷灰石/生物玻璃复合涂层。
2、按骨水泥∶β—磷酸三钙(质量比)＝2∶1，调制可吸收无机生物活性骨水泥与 β—磷酸三钙(TCP)混合浆料；以浆料∶H2O2(体积比)＝3∶1在浆料中添加H2O2； 最后用配好的浆料封堵牙种植体根端孔洞。
3、加热至50℃，待H2O2分解及水泥固化完毕，清理充填材料表面，使其平整； 种植体封装待用。
实施例2：如图4、图5所示。
采用可降解生物材料封堵技术，制备骨水泥封堵表面珍珠面的人工关节种植体。
具体工艺如下：
1、在钛合金关节柄金属基体适当部位铸造表面珍珠面结构，如图4所示。
2、调制可吸收无机生物活性骨水泥(α-TCP)浆料；以浆料∶H2O2(体积比) ＝3∶1在浆料中添加H2O2；最后用配好的浆料封堵钛合金关节柄表面珍珠面结构，使 其表面平整。
3、加热至50℃，待H2O2分解及浆料形成多孔固化体后，清理充填材料表面，使 其平整；种植体封装待用。
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