合成的纳米晶体磷酸钙及其制备方法技术

技术编号:1409416 阅读:166 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
描述了具有在150m↑[2]/g至300m↑[2]/g范围内的比表面积的合成的纳米晶体磷酸钙,尤其是羟基磷灰石。纳米晶体磷酸钙可以是粉末形式或者在表面上的涂层形式。还描述了制备纳米晶体磷酸钙粉末或涂层的方法。该方法包括在钙、磷和表面活性剂的水溶液中形成液晶相,将该相置于氨气氛中,以便形成纳米晶体,随后或者用溶剂除去表面活性剂并回收纳米晶体以获得粉末,或者用疏水有机溶剂稀释氨处理的液晶相,以在水中形成纳米晶体的微乳液,将物体的涂覆有氧化物层的表面浸入微乳液,或者可替换地将液晶相的氨处理步骤保留到物体表面浸入微乳液之后,随后从表面除去有机溶剂和表面活性剂,得到涂层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及合成的晶体磷酸钙,尤其是羟基磷灰石,其具有150m2/g-300m2/g的比表面积,并且涉及制备纳米晶体磷酸钙,尤其是羟基磷灰石,的粉末或涂层的方法。
技术介绍
存在大量区系(flora)的能移植入体内的不同生物材料。根据它们在体内的活性,可将它们分为生物惰性、可再吸收的或生物活性的材料。当生物惰性材料与活组织接触时,在某种意义上被看作外来物。身体用薄组织封装该物体,由此将物体机械地固定在体内。典型的生物惰性材料是陶瓷,例如氧化铝和氧化锆以及不同的不能生物降解的聚合物。生物可再吸收的材料,例如磷酸三钙、硫酸钙以及生物可降解的聚合物,用于替换被破坏的组织。它们最终溶解并被身体组织代替。生物活性材料包括例如羟基磷灰石和一些玻璃以及玻璃陶瓷,其特征在于它们具有引发生物响应的能力,导致与活组织的化学和生物学结合。骨整合,意指用于体内硬组织的修补或替换的植入体同周围生物组织也就是骨的整合性,对于移植手术的成功而言是决定性的。骨整合不足可能导致植入体脱离。现有几种实现优良骨整合的方法,例如,a)植入体设计,如在牙种植螺纹体上的螺纹间距(Wennerberg,A.,et al.,“Design And Surface CharacteristicsOf 13 Commercially Available Oral Implant Systems,”International Journal of Oral &Maxillofacial Implants,vol.8,No.6,pp.622-623(1993);Wennerberg A,AlbrektssonT. Lausmaa J.Torque and histomorphometric evaluation ofc.p.titanium screws blastedwith 25-and 75-microns-sized particles of A1 203.J Biomed Mater Res 1996;30251-260,和Branemark等的美国专利4,330,891),b)调整植入体表面形貌(Larsson等,US 6,689,170“Implant element”),c)选择正确的表面化学(Ellingsen等,US5,571,188“Process for treating a metallic surgical implant”)(RG.T Geesink,Clin.Orthop.261(1990)39-58;J.A.Jansen,et al.,Mater.Res.,25(1991)973-989;T.W.Bauer,et al.,Bone Join Surg.,73A(1991)1439-1452;Rashmir-Raven AM,Richardson DC,Aberman HM,DeYoung DJ.Fhe response of cancellous and corticalcanine bone to hydroxyapatite-coated and uncoated titanium rods.J Appl Biomater1995,6237-242.),或者是生物惰性的、可再吸收的或生物活性的,以及d)在a)至c)中的两个或全部三个的组合。研究骨整合及其机理的驱动力在于,接受移植手术的患者通常不得不经历很长的康复期。例如牙齿的钛种植,在能够施加外部负载以前,根据患者以及在口腔中的位置,通常需要3至6个月的康复时间。在动物和人体内,羟基磷灰石,HA,Ca10(PO4)6(OH)2是主要矿物成份之一,并且它为骨骼和牙齿提供硬度和强度。在体内,HA以具有针状结构的小晶体形态存在(Lowenstam,H.A.,and Weiner,S.On biomineralization,OxfordUniversity Press,New York 1989.)。针状物大概1-2nm厚、2-4nm宽以及20-40nm长。HA用于例如经皮器械、牙周治疗、牙槽嵴增高术、矫形术、上颌面外科、耳鼻喉科以及脊柱外科(Hench(1991)J.Am.Cer.Soc.741487),但它最广泛地应用于矫形术和牙种植应用。遗感地,由于机械可靠性低,尤其在潮湿环境下,HA不能用于独自承担重载荷的应用(Synthesis and characterization of nano-HA/PA66 composites MieHuang,Jianqing Feng,Jianxin Wang,Xingdong Zhang,Yubao Li,Yonggang YanJournal of Materials ScienceMaterials in Medicine 14(2003)655-660)。在体内,HA被结合到另一“更软”组织内,从而形成复合材料。例如人类牙齿是由使牙齿抗裂能力强的胶原和HA的混合物构成。如今,合成羟基磷灰石最广泛的用途是作为钛植入体的涂层。这用来增强植入体与周围组织之间的结合,并使结合(骨整合)尽可能地好且快。在此应用中,同时利用了钛的强度和羟基磷灰石的生物相容性。根据研究,即使HA具有生物活性效应,HA的应用仍存在众多问题。问题主要涉及HA薄膜在二氧化钛表面的粘附。粘附差将导致HA薄膜从植入体上剥离,这进而可能导致整个手术失败。此外,已经发生过和HA结晶度有关的问题,当其出现在活组织中时,导致薄膜溶解(Wolke J.G.C,GrootK,Jansen J.A,“In vivo dissolution behaviour of variotus RF magnetron sputtered Ca-Pcoatings”,J.Biomed.Mater.Res.39(4)524-530 Mar 15 1998.)。近年来,研究成果提高了人们对HA作为生物活性物质的兴趣,并导致其用作植入体上的涂层及其它应用。已投入巨大的努力发展新路线或改进老方法,以生产出由HA制成的更可靠的产品。一种非常有前途的方法是制备纳米粒子形式的羟基磷灰石。这是由于它们的低温烧结能力、它们更高的比表面积,以及它们在烧结时提供更坚固的成品。存在多种技术用于制备纳米尺寸的HA和类似材料。这些技术包括利用低浓度盐溶液的受控化学沉淀法、气相沉积技术(化学的和物理的)、由气相冷凝以及不同模版技术(生物的和合成的)。在合成方法中,已经成功应用表面活性剂自组装,特别是微乳液,其中表面活性剂形成用作微反应器以制备HA小颗粒的小水滴(Susmita Bose et.al.,Chem.Mater.2003(15)44644469;Koumoulidis GC,Katsoulidis AP,Ladavos AK,Pomonis PJ,Trapalis CC,SdoukosAT,Vaimakis TC,Journal of Colloid and Interface Science 259(2)254-260 Mar 15,2003;Lim GK,Wang J,Ng SC,Gan LM Journal of Materials Chemistry,9(7)163本文档来自技高网...

【技术保护点】
合成的纳米晶体磷酸钙,其具有在150m↑[2]/g至300m↑[2]/g范围内的比表面积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:P克杰林M安德森
申请(专利权)人:普罗米米克公司
类型:发明
国别省市:SE[瑞典]

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