一种生物活性可降解棒材及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种生物活性可降解棒材及其制造方法，制造出来的棒材笔直，截面均匀。本发明专利技术的生物活性可降解棒材的制造方法能够用于多种生物材料，该方法操作方便，制造成本低，能够任意改变棒材的直径，实现不同直径的棒材制造。本发明专利技术制造的生物活性可降解棒材在体内可持续吸收，且吸收降解过程有磷酸盐层生成，有利于骨传导。

A kind of biodegradable bar and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种生物活性可降解棒材及其制造方法
本专利技术涉及的是一种医疗器械
的器械及其制造方法，尤其是涉及一种生物活性可降解棒材及其制造方法。
技术介绍
目前，骨折后需要进行手术，通常是植入金属植入物以固定正在生长修复的骨头，比如髓内钉。一旦植入后，植入物要么永远停留在体内，要么就等骨头恢复后通过手术将其取出，无论哪种情况都有可能引起并发症，如感染或进一步的疼痛。而且，金属植入物的弹性模量远高于人体骨，会产生应力遮挡效应，使得骨折部位得不到有效的应力刺激，最终骨折愈合效果不佳甚至失败。同时，此类植入物植入人体后会缓慢释放毒性离子或粒子，引发慢性炎症，导致不易痊愈。此外，这类植入物生物活性较差，植入人体后对成骨细胞的增殖、分化、骨组织再生等无显著的促进作用，对骨折愈合也缺少有益的刺激作用，生物相容性较差。针对上述的问题，需要制造一种生物活性可降解的髓内钉植入物，随着骨头的愈合，该种植入物在体内逐渐分解，不再需要手术取出。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提供一种生物活性可降解棒材及其制造方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种生物活性可降解棒材，所述棒材笔直，截面均匀，采用生物活性材料制成，所述生物活性材料可以是硅酸盐、钙镁硅酸盐、羟基磷灰石、磷酸三钙等。优选的，所述的生物活性可降解棒材上设有孔洞，该孔洞的直径为1mm~9mm。本专利技术涉及上述生物活性可降解棒材的制造方法，包括以下步骤：1）将生物材料与溶剂均匀混合，得到分散均匀的生物墨水。2）根据材料的收缩率计算得到毛坯棒的直径，定做相应的内棒和外棒。3）利用步骤2）的内棒，定做空心棒模具。4）把步骤2）中的空心棒模具装入到外棒中，然后把步骤1）中的生物墨水注入到空心棒模具中。5）将步骤4）得到的含有生物墨水的空心棒模具和外棒一起放入烘箱中干燥24小时，然后从外棒中取出含有生物墨水的空心棒模具。6）将干燥后的含有生物墨水的空心棒模具放到高温炉中高温煅烧，最后冷却得到生物活性可降解棒材。优选的，所述溶剂是粘结剂，分散剂，消泡剂和去离子水的组合，粘结剂可以是聚乙烯醇，羧甲基纤维素等，分散剂可以是聚丙烯酸，消泡剂可以是Surfynol。进一步的，聚乙烯醇的浓度为5%~15%，羧甲基纤维素的浓度在0.5%~4%，生物墨水中所有材料的质量百分比含量为50-63%的生物材料、1-5%的粘结剂、0.3-1%的分散剂、0.3-1%的消泡剂，剩余量为去离子水。优选的，所述的空心棒模具在高温煅烧后能消失，并且能阻止水分透过，可以是硫酸纸做成的。优选的，所述的烘箱温度为60oC-90oC。优选的，所述的煅烧温度为1000oC-1200oC，升温速度为3-4oC/min，保温时间2-4小时。优选的，所述外棒为空心棒，壁厚为1-3mm，可以通过3D打印机打印pla材料成型得到。进一步的，通过改变外棒的内径，就能直接改变棒材毛坯的直径，从而影响最后棒材的尺寸，而外棒的尺寸很容易改变，因此可以很容易得到想要的棒材的尺寸。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：一、本专利技术可以制造生物活性可降解棒材，且其具有很好的笔直度，截面均匀。二、本专利技术的制造生物活性可降解棒材的方法操作方便，制造成本低。三、本专利技术制造的生物活性可降解棒材在体内可持续吸收，且吸收降解过程有磷酸盐层生成，有利于骨传导。附图说明图1是本专利技术的生物活性可降解棒材的制造方法流程示意图。具体实施方式如图1所示，是本专利技术的生物活性可降解棒材的制造方法流程示意图。下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例11）按质量百分比为55%的硅酸钙粉体、2.5%的聚乙烯醇、0.5%的聚丙烯酸、0.5%的Surfynol和41.5%的去离子水配置均匀的生物墨水。2）根据硅酸钙生物墨水的收缩率，用桌面式3D打印机定做直径为6.1mm的PLA内棒，内径为6.25mm、外径为9mm的PLA外棒。3）利用PLA内棒，把硫酸纸缠绕在PLA内棒上。4）把带有硫酸纸的PLA内棒插入到PLA外棒中，取出PLA内棒，当硫酸纸紧密贴合在PLA外棒的内壁上时，将步骤1）中配置好的生物墨水注入到PLA外棒内。5）将包含有生物墨水和硫酸纸的PLA外棒在70oC的烘箱中干燥24小时后取出，并从PLA外棒中取出干燥后的生物墨水毛坯。6）将含有硫酸纸的生物墨水毛坯放到高温炉中，经1100oC高温煅烧3小时后，冷却得到直径为5mm，长50mm的硅酸钙棒材。实施例21）按质量百分比为54%的硅酸钙粉体、0.5%的羧甲基纤维素、0.5%的聚丙烯酸、0.5%的Surfynol和44.5%的去离子水配置均匀的生物墨水。2）根据硅酸钙生物墨水的收缩率，用桌面式3D打印机定做直径为6.4mm的PLA内棒，内径为6.57mm、外径为9.5mm的PLA外棒。3）利用PLA内棒，把硫酸纸缠绕在PLA内棒上。4）把带有硫酸纸的PLA内棒插入到PLA外棒中，取出PLA内棒，当硫酸纸紧密贴合在PLA外棒的内壁上时，将步骤1）中配置好的生物墨水注入到PLA外棒内。5）将包含有生物墨水和硫酸纸的PLA外棒在75oC的烘箱中干燥24小时后取出，并从PLA外棒中取出干燥后的生物墨水毛坯。6）将含有硫酸纸的生物墨水毛坯放到高温炉中，经1100oC高温煅烧3小时后，冷却得到直径为5mm，长50mm的硅酸钙棒材。实施例31）按质量百分比为58%的掺镁硅酸钙粉体、2.3%的聚乙烯醇、0.5%的聚丙烯酸、0.5%的Surfynol和38.7%的去离子水配置均匀的生物墨水。2）根据硅酸钙生物墨水的收缩率，用桌面式3D打印机定做直径为6.3mm的PLA内棒，内径为6.46mm、外径为9mm的PLA外棒。3）利用PLA内棒，把硫酸纸缠绕在PLA内棒上。4）把带有硫酸纸的PLA内棒插入到PLA外棒中，取出PLA内棒，当硫酸纸紧密贴合在PLA外棒的内壁上时，将步骤1）中配置好的生物墨水注入到PLA外棒内。5）将包含有生物墨水和硫酸纸的PLA外棒在80oC的烘箱中干燥24小时后取出，并从PLA外棒中取出干燥后的生物墨水毛坯。6）将含有硫酸纸的生物墨水毛坯放到高温炉中，经1150oC高温煅烧3小时后，冷却得到直径为5mm，长50mm的掺镁硅酸钙棒材。实施例41）按质量百分比为60%的羟基磷灰石粉体、2.2%的聚乙烯醇、0.5%的聚丙烯酸、0.5%的Surfynol和36.8%的去离子水配置均匀的生物墨水。2）根据硅酸钙生物墨水的收缩率，用桌面式3D打印机定做直径为5.8mm的PLA内棒，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物活性可降解棒材，其特征在于，所述棒材笔直，截面均匀，采用生物活性材料制成，所述生物活性材料为硅酸盐、钙镁硅酸盐、羟基磷灰石或磷酸三钙。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物活性可降解棒材，其特征在于，所述棒材笔直，截面均匀，采用生物活性材料制成，所述生物活性材料为硅酸盐、钙镁硅酸盐、羟基磷灰石或磷酸三钙。


2.根据权利要求1所述的生物活性可降解棒材，其特征在于，所述的生物活性可降解棒材上设有孔洞，该孔洞的直径为1mm~9mm。


3.一种制造权利要求1所述的生物活性可降解棒材的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将生物材料与溶剂均匀混合，得到分散均匀的生物墨水；
2）根据材料的收缩率计算得到毛坯棒的直径，定做相应的内棒和外棒；
3）利用步骤2）的内棒，定做空心棒模具；
4）把步骤3）中的空心棒模具装入到外棒中，然后把步骤1）中的生物墨水注入到空心棒模具中；
5）将步骤4）得到的含有生物墨水的空心棒模具和外棒一起放入烘箱中干燥24小时，然后从外棒中取出含有生物墨水的空心棒模具；
6）将干燥后的含有生物墨水的空心棒模具放到高温炉中高温煅烧，最后冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵惠锋，贺永，傅建中，龚友平，刘海强，陈慧鹏，李文欣，陈国金，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33