复合梯度骨修复材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合梯度骨修复材料及其制备方法，复合梯度骨修复材料包括大孔隙主体和附着在大孔隙主体上的小孔隙外层；大孔隙主体的孔隙的直径为100μm～1000μm，小孔隙外层的孔隙的直径为0.1μm～20μm；大孔隙主体的材料为天然骨颗粒和人工骨颗粒混合形成的混合物；小孔隙外层的材料为所述天然骨颗粒和所述人工骨颗粒混合形成的混合物；复合梯度骨修复材料包括大孔隙主体和附着在大孔隙主体上的小孔隙外层，大孔隙主体和小孔隙外层的材料均为天然骨颗粒和人工骨颗粒混合形成的混合物，相对于传统的在保留了天然骨的骨结构的天然骨表面进行复合得到的复合梯度骨修复材料，这种复合梯度骨修复材料的均匀性和稳定性较好。

Composite gradient bone repair materials and their preparation methods

The invention discloses a composite gradient bone repair material and its preparation method. The composite gradient bone repair material includes the large pore body and the small pore outer layer attached to the main pore body; the pore diameter of the large pore body is 100 u m to 1000 mu m, the diameter of the pores in the small pore outer layer is 0.1 u m to 20 mu m; the large pore body is the main body. The material is a mixture of natural bone particles and artificial bone particles; the material of the small pore outer layer is a mixture of the natural bone particles and the artificial bone particles, and the compound gradient bone repair material includes the large pore body and the small pore space attached to the main pore body, the large pore body and the small pore space. The material of the layer is a mixture of natural bone particles and artificial bone particles, and the composite gradient bone repair material obtained from the traditional bone surface, which has retained the bone structure of the natural bone, is better for the uniformity and stability of the composite gradient bone repair material.

【技术实现步骤摘要】
复合梯度骨修复材料及其制备方法
本专利技术涉及医疗材料领域，特别是涉及一种复合梯度骨修复材料及其制备方法。
技术介绍
人们常常会由于创伤、肿瘤、炎症等原因造成骨缺损，使得必须使用骨移植手术和骨修复材料对骨缺损进行修复。骨修复材料通常包括自体骨、同种异体骨、异种骨和人工合成骨。自体骨被誉为治疗骨缺损的“金标准”，但是由于需要从患者自身健康区域供骨，附加手术会造成二次伤害、疼痛和感染等不利影响。同种异体骨和异种骨材料源于天然骨，成分为磷灰石，含有对骨形成、降解速率影响显著的锶、镁、硅和氟等微量元素。但是，由于制备工艺控制不当而引起的病毒传染、免疫源性等问题也加大了使用的风险。通过高温煅烧处理后，保留微量元素的基础上可以消除病毒传染、免疫源性等风险，但是由于磷灰石晶粒长大，使得降解速率进一步减慢。影响了新骨在骨缺损的形成的速率。人工骨具有无免疫源性、病毒传染等方面的风险。人工骨包括磷酸三钙、硫酸钙、羟基磷灰石等，其中磷酸三钙和硫酸钙材料的降解速率较快，而羟基磷灰石的降解速率较慢。传统的含有天然骨和人工骨的复合骨修复材料通常是将天然骨的骨结构保留，而在表面进行人工骨和天然骨的复合，这样子得到的复合骨修复材料由于天然骨和人工骨没有均匀的复合在一起，因而均匀性和稳定性较差。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种均匀性和稳定性较好的复合梯度骨修复材料及其制备方法。一种复合梯度骨修复材料，包括大孔隙主体和附着在所述大孔隙主体上的小孔隙外层；所述大孔隙主体的孔隙的直径为100μm～1000μm，所述小孔隙外层的孔隙的直径为0.1μm～20μm；所述大孔隙主体的材料为天然骨颗粒和人工骨颗粒混合形成的混合物，所述大孔隙主体中所述天然骨颗粒的质量百分比为5％～95％；所述小孔隙外层的材料为所述天然骨颗粒和所述人工骨颗粒混合形成的混合物，所述小孔隙外层中所述天然骨颗粒的质量百分比为5％～95％；所述小孔隙外层的所述天然骨颗粒的质量百分比高于所述大孔隙主体的所述天然骨颗粒的质量百分比。在一个实施例中，还包括位于所述大孔隙主体和所述小孔隙外层之间的中孔隙过渡层，所述中孔隙过渡层的孔隙的直径为20μm～100μm；所述大孔隙主体、所述中孔隙过渡层和所述小孔隙外层的孔隙的直径依次减小。在一个实施例中，所述中孔隙过渡层的材料为所述天然骨颗粒和所述人工骨颗粒混合形成的混合物，所述中孔隙过渡层中所述天然骨颗粒的质量百分比为45％～75％；所述大孔隙主体中所述天然骨颗粒的质量百分比为5％～50％，所述小孔隙外层中所述天然骨颗粒的质量百分比为50％～95％；所述大孔隙主体、所述中孔隙过渡层和所述小孔隙外层中所述天然骨颗粒的质量百分比依次升高。在一个实施例中，所述小孔隙外层层叠在所述大孔隙主体上。在一个实施例中，所述小孔隙外层包覆在所述大孔隙主体的外周。在一个实施例中，所述天然骨颗粒和所述人工骨颗粒的粒径均为0.1μm～10μm。在一个实施例中，所述天然骨颗粒的原料选自牛骨、猪骨、羊骨和兔骨中的至少一种；所述天然骨颗粒的原料选自松质骨和皮质骨中的一种或两种。在一个实施例中，所述人工骨颗粒的材料选自α-磷酸三钙、β-磷酸三钙、羟基磷灰石、磷酸四钙、磷酸八钙、无水磷酸氢钙、二水合磷酸氢钙、硫酸钙和硅酸钙中的至少一种。一种上述的复合梯度骨修复材料的制备方法，包括如下步骤：将天然骨头除去有机质后800℃～1000℃下煅烧1h～4h，接着粉碎，得到天然骨颗粒；输入预设的包括大孔隙主体和附着在所述大孔隙主体上的小孔隙外层的所述复合梯度骨修复材料的三维模型，接着采用3d打印技术利用所述天然骨颗粒、人工骨颗粒和粘接剂形成的浆料打印所述大孔隙主体和附着在所述大孔隙主体上的小孔隙外层，得到复合梯度骨修复材料前体；以及将所述复合梯度骨修复材料前体在900℃～1200℃下烧结1h～4h以去除所述粘接剂，得到所述复合梯度骨修复材料。在一个实施例中，所述将所述复合梯度骨修复材料前体在900℃～1200℃下烧结1h～4h以去除所述粘接剂的操作为：以80℃/min～120℃/min的升温速度将所述复合梯度骨修复材料前体升温至550℃～650℃并保温0.5h～1.5h以去除所述粘接剂，接着以5℃/min～20℃/min的升温速度将所述复合梯度骨修复材料前体升温至900℃～1200℃并保温1h～4h。复合梯度骨修复材料包括大孔隙主体和附着在大孔隙主体上的小孔隙外层，大孔隙主体和小孔隙外层的材料均为天然骨颗粒和人工骨颗粒混合形成的混合物，相对于传统的在保留了天然骨的骨结构的天然骨表面进行复合得到的复合梯度骨修复材料，这种复合梯度骨修复材料的均匀性和稳定性较好。附图说明图1为一实施方式的复合梯度骨修复材料的结构；图2另一实施方式的复合梯度骨修复材料的结构；图3另一实施方式的复合梯度骨修复材料的结构；图4另一实施方式的复合梯度骨修复材料的结构。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。如图1所示，一种实施方式的复合梯度骨修复材料100，包括大孔隙主体110和附着在大孔隙主体110上的小孔隙外层130。大孔隙主体110的孔隙的直径为100μm～1000μm，小孔隙外层130的孔隙的直径为0.1μm～20μm。大孔隙主体110的材料为天然骨颗粒和人工骨颗粒混合形成的混合物，大孔隙主体110中天然骨颗粒的质量百分比为5％～95％。小孔隙外层130的材料为天然骨颗粒和人工骨颗粒混合形成的混合物，小孔隙外层130中天然骨颗粒的质量百分比为5％～95％。小孔隙外层130的天然骨颗粒的质量百分比高于大孔隙主体110的天然骨颗粒的质量百分比。优选的，大孔隙主体110中天然骨颗粒的质量百分比为5％～50％(最优为40％)，小孔隙外层130中所述天然骨颗粒的质量百分比为50％～95％(最优为60％)。天然骨颗粒和人工骨颗粒的粒径均为0.1μm～10μm。天然骨颗粒的原料选自牛骨、猪骨、羊骨和兔骨中的至少一种(优选为牛骨和猪骨)。天然骨颗粒的原料选自松质骨和皮质骨中的一种或两种。人工骨颗粒的材料选自α-磷酸三钙、β-磷酸三钙、羟基磷灰石、磷酸四钙、磷酸八钙、无水磷酸氢钙、二水合磷酸氢钙、硫酸钙和硅酸钙中的至少一种(优选为β-磷酸三钙)。结合图1，本实施方式中，小孔隙外层130包覆在大孔隙主体110的外周。结合图2，另一实施方式的复合梯度骨修复材料200，包括大孔隙主体210和附着在大孔隙主体210上的小孔隙外层230。复合梯度骨修复材料200与复合梯度骨修复材料100的区别仅在于，小孔隙外层230层叠在大孔隙主体210上。结合图3，另一实施方式的复合梯度骨修复材料300，包括大孔隙主体310和附着在大孔隙主体310上的小孔隙外层330。复合梯度骨修复材料300与复合梯度骨修复材料100的区别仅在于，还包括位于大孔隙主体310和小孔隙外层330之间的中孔隙过渡层320，中孔隙过渡层320包覆在大孔隙主体110的外周，小孔隙外层130包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合梯度骨修复材料，其特征在于，包括大孔隙主体和附着在所述大孔隙主体上的小孔隙外层；所述大孔隙主体的孔隙的直径为100μm～1000μm，所述小孔隙外层的孔隙的直径为0.1μm～20μm；所述大孔隙主体的材料为天然骨颗粒和人工骨颗粒混合形成的混合物，所述大孔隙主体中所述天然骨颗粒的质量百分比为5％～95％；所述小孔隙外层的材料为所述天然骨颗粒和所述人工骨颗粒混合形成的混合物，所述小孔隙外层中所述天然骨颗粒的质量百分比为5％～95％；所述小孔隙外层的所述天然骨颗粒的质量百分比高于所述大孔隙主体的所述天然骨颗粒的质量百分比。

【技术特征摘要】
1.一种复合梯度骨修复材料，其特征在于，包括大孔隙主体和附着在所述大孔隙主体上的小孔隙外层；所述大孔隙主体的孔隙的直径为100μm～1000μm，所述小孔隙外层的孔隙的直径为0.1μm～20μm；所述大孔隙主体的材料为天然骨颗粒和人工骨颗粒混合形成的混合物，所述大孔隙主体中所述天然骨颗粒的质量百分比为5％～95％；所述小孔隙外层的材料为所述天然骨颗粒和所述人工骨颗粒混合形成的混合物，所述小孔隙外层中所述天然骨颗粒的质量百分比为5％～95％；所述小孔隙外层的所述天然骨颗粒的质量百分比高于所述大孔隙主体的所述天然骨颗粒的质量百分比。2.根据权利要求1所述的复合梯度骨修复材料，其特征在于，还包括位于所述大孔隙主体和所述小孔隙外层之间的中孔隙过渡层，所述中孔隙过渡层的孔隙的直径为20μm～100μm；所述大孔隙主体、所述中孔隙过渡层和所述小孔隙外层的孔隙的直径依次减小。3.根据权利要求2所述的复合梯度骨修复材料，其特征在于，所述中孔隙过渡层的材料为所述天然骨颗粒和所述人工骨颗粒混合形成的混合物，所述中孔隙过渡层中所述天然骨颗粒的质量百分比为45％～75％；所述大孔隙主体中所述天然骨颗粒的质量百分比为5％～50％，所述小孔隙外层中所述天然骨颗粒的质量百分比为50％～95％；所述大孔隙主体、所述中孔隙过渡层和所述小孔隙外层中所述天然骨颗粒的质量百分比依次升高。4.根据权利要求1所述的复合梯度骨修复材料，其特征在于，所述小孔隙外层层叠在所述大孔隙主体上。5.根据权利要求1所述的复合梯度骨修复材料，其特征在于，所述小孔隙外层包覆在所述大孔隙主体的外周。6.根据权利要求1所述的复合梯度骨修复材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘洋，郭远军，谭荣伟，佘振定，
申请(专利权)人：深圳兰度生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44