介孔硅酸钙镁、聚醚醚酮复合材料、骨修复体及其制备方法和应用
阅读：930发布：2021-11-15
专利汇可以提供介孔硅酸钙镁、聚醚醚酮复合材料、骨修复体及其制备方法和应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了介孔 硅 酸 钙 镁、聚醚醚 酮 复合材料 、 骨修复 体及其制备方法和应用。该介孔 硅酸 钙镁/聚醚醚酮复合材料的制备方法为：将20～40wt％的介孔硅酸钙镁和6～80wt％的10～20μm聚醚醚酮均匀混合，得混合粉末；然后将混合粉末和无 水 乙醇 混合，超声分散，然后于58℃～62℃下 蒸发 无水乙醇，得到 复合粉末 ；采用模压法将复合粉末加工成型，即得。该介孔硅酸钙镁的粒径均匀，且介孔 孔径分布 均匀。该复合材料具有良好的 生物 活性和 生物相容性 ，与骨组织有较好的 力 学相容性，能够刺激骨生长， 加速 骨愈合，减少骨植入材料后的愈合时间。该骨修复体具有良好的骨力学相容性和抗菌性，其强度高、耐疲劳、抗 腐蚀 性能好，使用寿命长。，下面是介孔硅酸钙镁、聚醚醚酮复合材料、骨修复体及其制备方法和应用专利的具体信息内容。
1.一种介孔硅酸钙镁的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：
(1)将P123、水和无水乙醇混合，至溶液澄清后，于36℃～40℃下加入盐酸搅拌混合，然后将TEOS滴加至溶液中，搅拌至溶液出现白色浑浊后，加入四水硝酸钙和六水硝酸镁，继续搅拌1～2小时，得反应液；其中，P123、水和无水乙醇的质量比为1∶(36～
36.5)∶1，P123和盐酸的质量体积比为1g∶(2.8～3)mL，P123和TEOS的质量比为
1∶(2～2.3)，P123、四水硝酸钙和六水硝酸镁的质量比为1∶(1.1～1.3)∶(1.2～
1.4)；
(2)将反应液于92℃～98℃下陈化3～4天，然后抽滤除去上层液，将沉淀物于78℃～
82℃下进行干燥，再于540℃～560℃下烧结5～7小时，即得。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述加入盐酸的温度为
38℃；和/或，步骤(1)中，所述盐酸的浓度为11.9mol/L；和/或，步骤(1)中，所述滴加的速度为8滴/min～20滴/min；和/或，步骤(2)中，所述陈化的温度为95℃，所述陈化的时间为3天；和/或，步骤(2)中，所述干燥的温度为80℃；和/或，步骤(2)中，所述烧结的温度为550℃，所述烧结的时间为6小时。
3.一种由权利要求1或2所述制备方法制得的介孔硅酸钙镁，其特征在于，所述介孔硅酸钙镁的介孔孔径为2nm～5nm，所述介孔硅酸钙镁的粒径为0.2μm～1μm。
4.一种介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：
将原料均匀混合，得混合粉末，所述原料为如权利要求3所述的介孔硅酸钙镁和聚醚醚酮；
然后将所述混合粉末和无水乙醇混合，超声分散，然后于58℃～62℃下蒸发无水乙醇，得到复合粉末；采用模压法将所述复合粉末加工成型，即得；其中，所述介孔硅酸钙镁的用量占原料总重量的20wt％～40wt％，所述聚醚醚酮的用量占原料总重量的60wt％～80wt％；
所述聚醚醚酮的粒径为10μm～20μm。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚醚醚酮粉末的粒径为10μm～
15μm；和/或，所述蒸发无水乙醇的温度为60℃；和/或，所述超声分散的时间为15min～
30min，所述超声分散的功率为60W～90W；和/或，所述的模压法按下述操作方法进行：将所述的混合粉末压制成型，再升温，烧结成型，即可；所述升温的速度为1℃/min～4℃/min；所述烧结的温度为350℃～360℃；所述烧结的保温时间为2小时～3小时。
6.一种由权利要求4或5所述的制备方法所制得的介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料。
7.一种如权利要求6所述的介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料在骨修复体中的应用。
8.一种骨修复体的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：将原料均匀混合，得混合粉末，所述原料为如权利要求3所述的介孔硅酸钙镁和聚醚醚酮；然后将所述混合粉末与无水乙醇混合，超声分散，然后于58℃～62℃下蒸发无水乙醇，得到复合粉末；将所述复合粉末于骨修复体产品的模具中进行模压烧结成型，即得；其中，所述介孔硅酸钙镁的用量占原料总重量的20wt％～40wt％，所述聚醚醚酮的用量占原料总重量的60wt％～80wt％；所述聚醚醚酮的粒径为10μm～20μm。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述聚醚醚酮粉末的粒径为10μm～
15μm；和/或，所述蒸发无水乙醇的温度为60℃；和/或，所述超声分散的时间为15min～
30min，所述超声分散的功率为60W～90W；和/或，所述骨修复体产品的模具为脊柱骨修复体的模具或牙种植体的模具；和/或，所述的模压烧结成型按下述操作方法进行：将所述的混合粉末压制成型，再升温，烧结成型，即可；所述升温的速度为1℃/min；所述烧结的温度为350℃～360℃；所述烧结的保温时间为2小时～3小时；和/或，在所述的加工成型后，还进行表面粗化处理，所述的表面粗化处理按下述步骤进行：使用表面粗化机，用介孔硅酸钙镁颗粒对所述加工成型得到的块体进行表面粗化，至所述块体表面形成孔径为100μm～
200μm的多孔表面；所述介孔硅酸钙镁的粒径为100μm～500μm。
10.一种由权利要求8或9所述制备方法制得的骨修复体。
介孔硅酸钙镁、聚醚醚酮复合材料、骨修复体及其制备方法
和应用
技术领域
背景技术
[0002] 目前临床应用的骨植入材料较多地为钛基骨植入材料及陶瓷骨植入材料，但该些材料都仍存在自身难以克服的缺点。金属材料结构性质与骨相差大，缺乏生物活性，无法与骨形成骨整合，且易造成骨吸收，且金属离子的溶出容易导致积液、炎症及坏死等现象；而陶瓷骨植入材料则有着不易成型加工，韧性较差等缺点。因此，新的替代产品的研发尤为重要。
[0003] 聚醚醚酮(polyetheretherketone)，简称PEEK，是由英国的ICI公司在20世纪70年代末开发并投入工业化生产的特种工程高分子材料。因其具有优良的生物相容性和抗生物反应能力，在生物医学领域具有广泛的应用前景。
[0004] 聚醚醚酮(PEEK)不仅具有优良的生物相容性和生物稳定性，而且抗疲劳性好、耐腐蚀性强；用PEEK制造的人工骨的弹性模量与骨组织相匹配，且高强度、坚硬耐磨及经反复灭菌而机械强度不退化。PEEK已被指定为“最佳长期骨移植材料”，并得到FDA认证，美国已用PEEK开发出长期植入的骨关节、肘关节等。因此，PEEK比金属和陶瓷具有更明显的优点，适用于体内长期骨植入。但是PEEK缺乏生物活性，不能与人骨形成牢固的键性结合。
[0005] 已有研究表明，CaO-SiO2-MgO系的复合材料具有良好的生物活性。与β-TCP相比，镁黄长石(Ca2MgSi2O7)的浸提液可以更好的支持骨髓间质干细胞(hBMSCs)增殖和分化，镁黄长石具有比β-TCP更高的成骨效率。镁黄长石和白硅钙石(Ca7MgSi4O16)单相陶瓷具有良好的生物降解性能，在SBF中浸泡后，表面能生成磷灰石层。此外，镁黄长石和白硅钙石在生理环境下可以释放出刺激促进成骨细胞的增殖和分化的多种离子。值得注意的是，透辉石(CaMgSi2O6)陶瓷，它具有CaSiO3·MgSiO3的化学成分，在作为生物材料的研究中，在体外实验中并没有表现出对成骨细胞有细胞毒性，在体内的研究中该材料可以通过表面生成一个钙磷层，从而与骨紧密结合。然而，CaO-SiO2-MgO基生物陶瓷脆性大，力学性能不高，弹性模量不足等缺点，限制了其应用性。
发明内容
[0006] 本发明所要解决的技术问题在于克服了现有的骨修复材料的力学相容性不佳而造成应力遮挡引起的骨修复材料松动和骨吸收，抑或骨愈合速度过慢、缺乏生物活性，无法与骨形成牢固键合的缺陷。本发明提供一种介孔硅酸钙镁及其制备方法，一种介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料及其制备方法和应用，以及一种由该介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料制得的骨修复体及其制备方法。该介孔硅酸钙镁的粒径均匀，且介孔孔径分布均匀。该介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料具有良好的生物活性和生物相容性，与骨组织有较好的力学相容性，能够刺激骨生长，加速骨愈合，减少骨植入材料后的愈合时间。该介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的工艺简单易行，可根据临床需求相应调整该介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的制备工艺来制备不同形状、规格和力学性能的骨修复体。该骨修复体具有良好的生物相容性、生物活性、骨力学相容性和抗菌性，能缩短骨愈合时间，其强度高、耐疲劳、抗腐蚀性能好，使用寿命长。该骨修复体植入后不会引起炎症反应，且其弹性模量、韧性和断裂强度等力学性能与人骨相匹配，不会造成应力遮挡引起的骨修复材料松动和骨吸收等负面效应，能够满足临床对于骨修复的需要。
[0007] 本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。
[0008] 本发明提供了一种介孔硅酸钙镁的制备方法，其包括下述步骤：
[0009] (1)将P123、水和无水乙醇混合，至溶液澄清后，于36℃～40℃下加入盐酸搅拌混合，然后将TEOS滴加至溶液中，搅拌至溶液出现白色浑浊后，加入四水硝酸钙和六水硝酸镁，继续搅拌1～2小时，得反应液；其中，P123、水和无水乙醇的质量比为1∶(36～36.5)∶1，P123和盐酸的质量体积比为1g∶(2.8～3)mL，P123和TEOS的质量比为
1∶(2～2.3)，P123、四水硝酸钙和六水硝酸镁的质量比为1∶(1.1～1.3)∶(1.2～
1.4)；
1∶(2～2.3)，P123、四水硝酸钙和六水硝酸镁的质量比为1∶(1.1～1.3)∶(1.2～
1.4)；
[0010] (2)将反应液于92℃～98℃下陈化3～4天，然后抽滤除去上层液，将沉淀物于78℃～82℃下进行干燥，再于540℃～560℃下烧结5～7小时，即得。
[0012] 步骤(1)中，所述水为本领域常规使用的水，一般为去离子水。
[0013] 步骤(1)中，所述加入盐酸的温度较佳地为38℃。
[0014] 步骤(1)中，所述盐酸为本领域常规使用的盐酸，所述的盐酸的浓度较佳地为11.9mol/L。
[0015] 步骤(1)中，所述TEOS即为本领域常规使用的正硅酸乙酯。所述滴加的速度较佳地为8滴/min～20滴/min。
[0016] 步骤(2)中，所述陈化的方法和条件为本领域常规的方法和条件。所述陈化的温度较佳地为95℃。所述陈化的时间较佳地为3天。所述陈化一般在烘箱内进行。
[0017] 步骤(2)中，所述干燥的方法和条件为本领域常规的方法和条件。所述干燥的温度较佳地为80℃。
[0018] 步骤(2)中，所述烧结的方法和条件为本领域常规的方法和条件。所述烧结的温度较佳地为550℃，所述烧结的时间较佳地为6小时。
[0019] 在本发明的一较佳实施方式中，所述介孔硅酸钙镁的制备方法，其包括下述步骤：
[0020] (1)将6.0g的P123、217g的水和6g的无水乙醇混合，至溶液澄清后，于38℃下加入17mL浓度为11.9mol/L的盐酸搅拌混合，然后将12.9g的TEOS滴加至溶液中，搅拌至溶液出现白色浑浊后，加入7.3g的四水硝酸钙和7.9g的六水硝酸镁，继续搅拌1小时，得反应液；
[0021] (2)将反应液于95℃下陈化3天，然后抽滤除去上层液，将沉淀物于80℃下进行干燥，再于550℃下烧结6小时，即得。
[0022] 本发明所述制备方法所制得的介孔硅酸钙镁的介孔孔径为2nm～5nm，粒径为0.2μm～1μm。
[0023] 本发明还提供了一种由上述制备方法制得的介孔硅酸钙镁，所述介孔硅酸钙镁的介孔孔径为2nm～5nm，所述介孔硅酸钙镁的粒径为0.2μm～1μm。
[0024] 本发明还提供了一种介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的制备方法，其包括下述步骤：将原料均匀混合，得混合粉末，所述原料为所述介孔硅酸钙镁和聚醚醚酮；然后将所述混合粉末和无水乙醇混合，超声分散，然后于58℃～62℃下蒸发无水乙醇，得到复合粉末；采用模压法将所述复合粉末加工成型，即得；其中，所述介孔硅酸钙镁的用量占原料总重量的20wt％～40wt％，所述聚醚醚酮的用量占原料总重量的60wt％～80wt％；所述聚醚醚酮的粒径为10μm～20μm。
[0025] 其中，所述聚醚醚酮粉末的粒径较佳地为10μm～15μm。
[0026] 其中，所述混合的方法和条件可为本领域常规的方法和条件，以混合均匀为准。所述混合较佳地在混合机中进行。
[0027] 其中，所述无水乙醇的用量为常规用量，以使所述混合粉末充分分散为准。所述蒸发无水乙醇的温度较佳地为60℃。所述超声分散的时间较佳地为15min～30min。所述超声分散的功率较佳地为60W～90W。
[0028] 其中，所述模压法的方法和条件可为本领域常规的方法和条件。所述的模压法较佳地按下述操作方法进行：将所述的混合粉末压制成型，再升温，烧结成型，即可；所述升温的速度为1℃/min～4℃/min；所述烧结的温度为350℃～360℃；所述烧结的保温时间为2小时～3小时，较佳地为2小时。
[0029] 本发明中，所述加工成型后得到的介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的形状不限。若所述加工成型中所用的模具为骨修复体产品的模具，则所述的介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料可直接用作骨修复体。若所述加工成型中所用的模具不是骨修复体产品的模具，则可通过后续的加工处理操作，例如研磨、机械加工等工序，以制备所需形状的骨修复体。
[0030] 本发明还提供了一种由上述制备方法所制得的介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料。
[0031] 本发明中，所述的介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料为一种用介孔硅酸钙镁增强聚醚醚酮的复合材料。
[0032] 本发明还提供了所述介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料在骨修复体中的应用。
[0034] 本发明还提供了一种骨修复体的制备方法，其包括下述步骤：将原料均匀混合，得混合粉末，所述原料为所述介孔硅酸钙镁和聚醚醚酮；然后将所述混合粉末与无水乙醇混合，超声分散，然后于58℃～62℃下蒸发无水乙醇，得到复合粉末；将所述复合粉末于骨修复体产品的模具中进行模压烧结成型，即得；其中，所述介孔硅酸钙镁的用量占原料总重量的20wt％～40wt％，所述聚醚醚酮的用量占原料总重量的60wt％～80wt％；所述聚醚醚酮的粒径为10μm～20μm。
[0035] 其中，所述聚醚醚酮粉末的粒径较佳地为10μm～15μm。
[0036] 其中，所述混合的方法和条件可为本领域常规的方法和条件，以混合均匀为准。所述混合较佳地在混合机中进行。
[0037] 其中，所述无水乙醇的用量为常规用量，以使所述混合粉末充分分散为准。所述蒸发无水乙醇的温度较佳地为60℃。所述超声分散的时间较佳地为15min～30min。所述超声分散的功率较佳地为60W～90W。
[0038] 其中，所述骨修复体产品的模具为制备骨修复体产品时常规使用的模具，较佳地为脊柱骨修复体的模具或牙种植体的模具。所述的脊柱骨修复体也称为椎间融合器，包括劲椎间融合器和胸/腰椎间融合器。
[0039] 其中，所述模压烧结成型的方法和条件可为本领域常规的方法和条件。所述的模压烧结成型较佳地按下述操作方法进行：将所述的混合粉末压制成型，再升温，烧结成型，即可；所述升温的速度为1℃/min；所述烧结的温度为350℃～360℃；所述烧结的保温时间为2小时～3小时，较佳地为2小时。
[0040] 本发明中，所述骨修复体的制备方法中，在所述的加工成型后，较佳地还进行表面粗化处理。所述的表面粗化处理较佳地按下述步骤进行：使用表面粗化机，用介孔硅酸钙镁颗粒对所述加工成型得到的块体进行表面粗化，至所述块体表面形成孔径为100μm～200μm的多孔表面。所述介孔硅酸钙镁的粒径较佳地为100μm～500μm。
[0041] 本发明还提供了一种由上述制备方法制得的骨修复体。
[0042] 其中，所述的骨修复体为脊柱骨修复体或牙种植体。所述的脊柱骨修复体也称为椎间融合器，包括劲椎间融合器和胸/腰椎间融合器。
[0043] 本发明中，所述骨修复体的形状和规格可根据实际需要通过选择不同的模具进行改变。
[0044] 本发明中，所述骨修复的力学性能指标大致如下：
[0045] 弹性模量为4GPa～6GPa，抗压强度为117MPa～160GPa，抗拉强度为76MPa～105MPa，抗弯强度为86MPa～115MPa。
[0046] 在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
[0047] 本发明所用试剂和原料均市售可得。
[0048] 本发明的积极进步效果在于：
[0049] (1)本发明的介孔硅酸钙镁的粒径为0.2μm～1μm，其粒径分布均匀，其介孔孔径为2nm～5nm，且介孔孔径分布均匀。
[0050] (2)本发明的介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的工艺简单易行，可根据临床需求相应调整该介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的制备工艺来制备不同形状、规格和力学性能的骨修复体。
[0051] (3)采用表面粗化技术对复合材料成型体表面进行处理，在复合材料表面形成多孔结构，骨细胞/骨组织容易长入多孔孔隙中，使用骨组织与植入体形成牢固的结合。
[0052] (4)本发明的介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料具有良好的生物活性和生物相容性，与骨组织有较好的力学相容性，能够刺激骨生长，加速骨愈合，减少骨植入材料后的愈合时间。
[0053] (5)本发明的骨修复体具有良好的生物相容性、生物活性、骨力学相容性，能缩短骨愈合时间。使用该骨修复体植入后不会引起炎症反应，且其弹性模量、韧性和断裂强度等力学性能与人骨相匹配，不会造成应力遮挡引起的骨修复材料松动和骨吸收等负面效应，能够满足临床对于骨修复的需要。附图说明
[0054] 图1为实施例1中的介孔硅酸钙镁的扫描电镜照片和透射电镜照片。
[0055] 图2为效果实施例2的细胞毒性测试实验中使用的介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料样品(Φ10×2mm)的形状照片。
[0056] 图3为效果实施例2中进行细胞毒性实验的介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料光密度图。
[0057] 图4为效果实施例3的细胞粘附增殖实验测得的介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的相对增殖率与聚醚醚酮材料的相对增殖率的对比图。
[0058] 图5为效果实施例3的细胞粘附增殖扫描电镜照片。
[0059] 图6为效果实施例4中的骨修复体的样品照片。
[0060] 图7为效果实施例4中的骨修复体的扫描电镜照片。
[0061] 图8为效果实施例4中在狗股骨缺损处植入骨修复3月后的大体观察照片。
[0062] 图9为效果实施例4中的骨修复体植入狗股骨缺损处3个月后的组织切片。
[0063] 图10为效果实施例4中在狗牙槽骨缺损处植入骨修复3月后的大体观察照片。
[0064] 图11为效果实施例4中的骨修复体植入狗牙槽骨缺损处3个月后的组织切片。
具体实施方式
[0066] 下述实施例中，所用的P123的相对分子质量为5800，购于Aldrich公司。
[0067] 实施例1
[0068] 一种介孔硅酸钙镁的制备方法，其包括下述步骤：
[0069] (1)将6.0g的P123、217g的水和6g的无水乙醇混合，至溶液澄清后，于38℃下加入17mL浓度为11.9mol/L的盐酸搅拌混合，然后将12.9g的TEOS以8滴/min～20滴/min的速度滴加至溶液中，搅拌至溶液出现白色浑浊后，加入7.3g的四水硝酸钙和7.9g的六水硝酸镁，继续搅拌1小时，得反应液；
[0070] (2)将反应液于95℃下陈化3天，然后抽滤除去上层液，将沉淀物于80℃下进行干燥，再于550℃下烧结6小时，即得。
[0071] 该介孔硅酸钙镁的扫描电镜照片和透射电镜照片分别见图1(a)、(b)和图1(c)、(d)；该介孔硅酸钙镁的介孔孔径在2nm～5nm，粒径为0.2～1μm，其粒径分布均匀。
[0072] 实施例2
[0073] 介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的制备方法，其包括下述步骤：
[0074] 将2kg(20wt％)实施例1制得的介孔硅酸钙镁粉末和8kg(80wt％)聚醚醚酮粉末(粒径为10μm)在混合机中均匀混合，得混合粉末；将混合粉末与无水乙醇混合，以60W的功率超声分散15min，然后置于60℃烘箱内蒸发无水乙醇，得复合粉末；然后用模具将复合粉末压制成型(使用非骨修复体产品的模具)，再在烧结炉中升温，烧结成型，即得；其中，烧结温度为355℃；烧结炉的升温速度为1℃/min；保温时间为2小时。该介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的力学性能见表1。
[0075] 实施例3
[0076] 骨修复体的制备方法，其包括下述步骤：
[0077] 将4kg(40wt％)实施例1制得的介孔硅酸钙镁粉末和5kg(50wt％)聚醚醚酮粉末(粒径为10μm)在混合机中进行原料均匀混合，得混合粉末；将混合粉末与无水乙醇混合，以90W的功率超声分散30min，然后置于58℃烘箱内蒸发无水乙醇，得复合粉末；然后用模具将复合粉末压制成型(使用非骨修复体产品的模具)，再在烧结炉中升温，烧结成型，即得；其中，烧结温度为360℃；烧结炉的升温速度为2℃/min；保温时间为2.5小时。该骨修复体的力学性能见表1。
[0078] 实施例4
[0079] 介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的制备方法，其包括下述步骤：
[0080] 将2kg(20wt％)实施例1制得的介孔硅酸钙镁粉末和8kg(80wt％)聚醚醚酮粉末(粒径为10μm)在混合机中进行原料均匀混合，得混合粉末；将混合粉末与无水乙醇混合，以60W的功率超声分散30min，然后置于62℃烘箱内蒸发无水乙醇，得复合粉末；然后用模具将复合粉末压制成型(使用非骨修复体产品的模具)，再在烧结炉中升温，烧结成型，即得；其中，烧结温度为350℃；烧结炉的升温速度为1℃/min；保温时间为2小时。该介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的力学性能见表1。
[0081] 实施例5
[0082] 介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的制备方法，其包括下述步骤：
[0083] 将3kg(30wt％)实施例1制得的介孔硅酸钙镁粉末和7kg(70wt％)聚醚醚酮粉末(粒径为10μm)在混合机中进行原料均匀混合，得混合粉末；将混合粉末与无水乙醇混合，以90W的功率超声分散15min，然后置于62℃烘箱内蒸发无水乙醇，得复合粉末；然后用模具将复合粉末压制成型(使用非骨修复体产品的模具)，再在烧结炉中升温，烧结成型，即得；其中，烧结温度为360℃；烧结炉的升温速度为4℃/min；保温时间为3小时。该介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的力学性能见表1。
[0084] 实施例6
[0085] 介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的制备方法，其包括下述步骤：
[0086] 将4kg(40wt％)实施例1制得的介孔硅酸钙镁粉末和6kg(60wt％)聚醚醚酮粉末(粒径为10μm)在混合机中进行原料均匀混合，得混合粉末；将混合粉末与无水乙醇混合，以90W的功率超声分散30min，然后置于60℃烘箱内蒸发无水乙醇，得复合粉末；然后用模具将复合粉末压制成型(使用非骨修复体产品的模具)，再在烧结炉中升温，烧结成型，即得；其中，烧结温度为355℃；烧结炉的升温速度为2℃/min；保温时间为2小时。该介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的力学性能见表1。
[0087] 实施例7
[0088] 骨修复体的制备方法，其包括下述步骤：
[0089] 按照实施例2的原料配方和制备方法进行操作，在狗股骨修复体的模具中注塑成型后，进行表面粗化处理的操作，具体如下：使用表面粗化机，用介孔硅酸钙镁颗粒对成型后的块体进行表面粗化处理，至所述块体表面形成孔径为100μm～200μm的多孔表面，即得骨修复体；其中，介孔硅酸钙镁聚集体颗粒的粒径为200μm～300μm。
[0090] 实施例8
[0091] 骨修复体的制备方法，其包括下述步骤：
[0092] 按照实施例5的原料配方和制备方法进行操作，在脊椎间融合器产品的模具中进行模压烧结成型后，进行表面粗化处理的操作，具体如下：使用表面粗化机，用介孔硅酸钙镁颗粒对成型后的块体进行表面粗化处理，至所述块体表面形成孔径为100μm～200μm的多孔表面，即得骨修复体；其中，介孔硅酸钙镁聚集体颗粒的粒径为100μm～300μm。该骨修复体的照片见图6。在进行表面粗化处理后，该骨修复体的扫描电镜(SEM)照片见图7。
[0093] 实施例9
[0094] 介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的制备方法，其包括下述步骤：
[0095] 将2kg(20wt％)实施例1制得的介孔硅酸钙镁粉末和8kg(80wt％)聚醚醚酮粉末(粒径为20μm)在混合机中均匀混合，得混合粉末；将混合粉末与无水乙醇混合，以60W的功率超声分散30min，然后置于58℃烘箱内蒸发无水乙醇，得复合粉末；然后用模具将复合粉末压制成型(使用非骨修复体产品的模具)，再在烧结炉中升温，烧结成型，即得；其中，烧结温度为355℃；烧结炉的升温速度为2℃/min；保温时间为2小时。该介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的力学性能见表1。
[0096] 实施例10
[0097] 介孔硅酸钙镁聚醚醚酮复合材料的制备方法，其包括下述步骤：
[0098] 将2kg(20wt％)实施例1制得的介孔硅酸钙镁粉末和8kg(80wt％)聚醚醚酮粉末(粒径为15μm)在混合机中进行原料均匀混合，得混合粉末；将混合粉末与无水乙醇混合，以90W的功率超声分散15min，然后置于60℃烘箱内蒸发无水乙醇，得复合粉末；然后用模具将复合粉末压制成型(使用非骨修复体产品的模具)，再在烧结炉中升温，烧结成型，即得；其中，烧结温度为355℃；烧结炉的升温速度为2℃/min；保温时间为2小时。该介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的力学性能见表1。
[0099] 对比实施例1
[0100] 原料：1kg实施例1制得的介孔硅酸钙镁粉末和9kg聚醚醚酮粉末(粒径为10μm)，按照实施例2的制备方法进行复合材料的制备。该复合材料的力学性能见表1。
[0101] 对比实施例2
[0102] 原料：2kg介孔硅酸钙镁粉末(粒径为10μm)和8kg聚醚醚酮粉末(粒径为10μm)，按照实施例2的制备方法进行复合材料的制备。该复合材料的力学性能见表1。
[0103] 对比实施例3
[0104] 原料：5kg实施例1制得的介孔硅酸钙镁粉末和5kg聚醚醚酮粉末(粒径为10μm)，按照实施例2的制备方法进行复合材料的制备。该复合材料的力学性能见表1。
[0105] 效果实施例1
[0106] 力学性能试验：
[0107] 对实施例2～10和对比实施例1～3的骨修复体进行了力学性能测试，测试结果见表1。
[0108] 表1各实施例和对比实施例的骨修复体的力学性能
[0109]
[0110] 由表1可见，相较于对比实施例所制得的复合材料，本发明介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料与人骨的弹性模量更接近，且力学性能中的各个参数指标更优，非常适合于作为人体硬组织的替代材料(骨和牙)。
[0111] 效果实施例2
[0112] 介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料的细胞毒性实验：
[0113] 对实施例2和5制得的介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料进行细胞毒性实验，其中样品直径为10mm，厚度为2mm，具体见图2。细胞毒性实验的具体方法如下：
[0114] 根据ISO：10993-5细胞毒性标准测试复合材料的生物安全性。在37℃下，两种样品在无血清细胞培养基中(200mg/mL)浸泡24小时，过滤得浸提液。以3×102/孔的浓度将成纤维细胞接种到96孔组织培养板，继续孵育1天后，弃去培养基，PBS清洗3遍；加入含10％FBS的浸提液，继续培养1天；未加含10％FBS的材料浸提液作为实验空白对照组。在测试时间点时，每孔加入30微升MTT溶液，继续孵育培养4小时后，弃去培养液，PBS清洗3遍，每孔加入100微升DMSO，室温静置10分钟后，用酶标仪在490nm波长处，测溶液的吸光度值，见图3。由图3可见，与空白对照(组织培养板TCP)相比，实验组(实施例1和
4的样品)的吸光度值没有显著性差异，表明这两种复合材料对成纤维细胞的生长没有负面影响。经计算可知，材料浸提液中的细胞与空白对照组的细胞存活率的比值皆在95％以上，证明这两个样品对成纤维细胞均没有毒性。
4的样品)的吸光度值没有显著性差异，表明这两种复合材料对成纤维细胞的生长没有负面影响。经计算可知，材料浸提液中的细胞与空白对照组的细胞存活率的比值皆在95％以上，证明这两个样品对成纤维细胞均没有毒性。
[0115] 效果实施例3
[0116] 细胞粘附增殖实验
[0117] 对实施例2和5制得的介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料进行细胞粘附增殖实验，其中样品直径为10mm，厚度为2mm，具体见图2。细胞粘附增殖实验的具体方法如下：
[0118] (1)采用MTT法进行细胞增殖实验，将两种样品(每种三组平行样，聚醚醚酮材料)用含10％胎牛血清培养液进行MC3T3-E1的培养，以每孔1W细胞接种，分别于1、3、5天，每孔加MTT溶液40μL，继续培养4h，终止培养，小心吸取孔内培养上清液，每孔加150μL DMSO，脱色摇床震荡10min，使结晶物充分溶解后选择490nm(570nm)波长，在酶联免疫检测仪上测定各孔光吸收值，得结果，结果如图4。
[0119] (2)将MC3T3-E1细胞以每孔1w数量接种在两种样品(三组平行样，聚醚醚酮材料)进行培养，分别于12h、24h使用固定液将细胞固定后在扫描电镜下观察细胞粘附情况，如图5。图5中(1)和(3)为聚醚醚酮组上细胞粘附情况，(2)、(4)为介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料组细胞粘附情况，结果表明，两种材料表面均有细胞粘附和增殖，但介孔硅酸钙镁/聚醚醚酮复合材料组粘附的细胞数量更多且具有更好的粘附形态，表明其具有更好的生物活性和细胞相容性。
[0120] 效果实施例4
[0121] 动物植入实验：
[0122] (1)将实施例8所制狗股骨的骨修复体(具体形状见图6，扫描电镜照片见图7)植入狗股骨缺损处。图8为植入3个月后数码相机所摄的大体观察照片，箭头所指即为植入骨修复体。图9是将此骨修复体植入狗股骨缺损处3个月后的组织切片。图9中，B代表骨头部分，M代表材料部分，箭头所指为材料与骨的结合部分。图9可见，所制骨修复体与骨直接结合，结合处无结缔组织(骨整合)，故本修复体具有良好生物相容性和生物活性，可作为人体植入材料，修复或替代人体组织。结果表明，该骨修复体可促使周围骨组织生长，并与其周围骨组织直接形成牢固结合。
[0123] (2)将实施例8所制骨修复体(外观见图6)植入拉布拉多犬牙槽骨缺损处，饲养三月后取出，外观照片见图10，箭头所指为原缺损所在位置。图片可见，材料与犬缺损处组织紧密结合，且未出现炎症及其他不良反应，完成了牙槽骨缺损修复。将之做切片所得图片为图11，其中B所代表部分为骨组织部分，M代表材料部分，箭头所指为两者界线，由图可得，结合处无结缔组织，材料与骨组织直接紧密结合(骨整合)。由此说明，修复体促进其周围骨组织生长，骨修复体与骨组织稳定且紧密结合，连接为一个整体，完成了骨缺损的替代修复。
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