一种生物可降解医用锌锡合金、制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及医用材料技术领域，具体涉及一种生物可降解锌锡合金、制备方法及其应用，所述生物可降解医用锌锡合金包括锌和锡，在锌锡合金中锡的含量为0～10wt％，但不包括0；锌锡总含量为0～99.95％，但不包括0，余量为杂质，所述制备方法对铸造态的合金锭进行均匀化热处理，与纯锌相比，生物可降解锌锡合金力学性能良好、易于加工、耐腐蚀性能良好，溶血率低于5％，表面粘附形貌良好，血液相容性良好等优点，可以作为制备多种可降解医用植入体的材料。料。料。

【技术实现步骤摘要】
一种生物可降解医用锌锡合金、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及医用材料
，特别是涉及一种生物可降解医用锌锡合金、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]生物医用材料是用来对生物体进行诊断，治疗，修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础，按用途可分为修复材料，心血管系统材料，医用膜材料，药物释放载体材料，生物传感器材料，齿科材料等。按组成和性质主要有生物医用金属材料，生物陶瓷，生物医用高分子，生物医用复合材料和生物衍生材料。生物医用金属材料具有高的机械强度和抗疲劳性能，是临床应用最广泛的承力植入材料，其应用遍及硬组织、软组织、人工器官和外壳辅助器材等各个方面。目前临床应用的金属材料主要有纯钛、钽、铌、锆、不锈钢、钻基合金和钦基合金等，多为惰性材料。这些材料在人体内不可降解，为永久性植入，当植入体在人体内的服役期满后，必须通过二次手术取出，从而给患者带来不必要的生理痛苦及经济负担。
[0003]生物医用可降解金属就是能够在体内缓慢降解，其降解产物与机体组织和器官有良性的反应，在帮助组织完全恢复之后能够被机体吸收而无残留的一种金属材料。这样就能够尽可能减少材料对机体的长期影响，材料在帮助机体恢复的过程中也在逐渐被机体吸收，其降解产物可以通过新陈代谢被吸收或者排出体外，组织恢复后无需二次手术。由于可降解金属材料的设计更具人性化和功能性，所以成为当今国际材料领域的研究热点。
[0004]可降解的医用镁合金一直是几年来的研究热点，不同的合金体系和新型的结构以及表面改性都层出不穷，比如Mg-Ca，Mg-Sr，Mg-Zn以及对工业合金AZ31和WE43的改良和新型的多孔，纳米晶以及非晶结构都使得镁合金越来越有应用价值。尽管镁合金有一系列的优点，但是降解过快以及析氢过多一直是镁合金难以克服的一个瓶颈。相比于镁合金，铁基合金有着稳定但是过慢的降解速度，其腐蚀产物会引发炎症反应。所以开发一种具有合适的降解速度且与组织能够良好相容的可降解金属材料成为一种需求。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种生物可降解医用锌锡合金、制备方法及其应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]本专利技术的第一目的是提供一种生物可降解医用锌锡合金，所述生物可降解医用锌锡合金包括锌和锡，锌锡合金中锡的含量为0～10wt％，但不包括0；锌锡总含量为0～99.95％，但不包括0，余量为杂质。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述锡占所述生物可降解医用锌锡合金重量比的0％～5％。
[0009]本专利技术的另一目的是提供一种所述生物可降解医用锌锡合金的制备方法，所述制
备方法是以纯锌和纯锡为原料，进行熔炼，即可得到所述生物可降解医用锌锡合金。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述制备方法包括以下步骤：
[0011](1)按照重量比准确称量原料；
[0012](2)将纯锡和纯锌进行熔炼，形成合金液；
[0013](3)对步骤(2)所述合金液用石英玻璃棒进行搅拌，用扒渣耙扒渣，静置保温半小时后进行浇注、模具需要预热至240℃，待冷却至常温后进行脱模，得到铸态的锌锡合金铸锭材料；
[0014](4)将步骤(3)中所述铸锭材料放入马弗炉中，进行热处理，即得。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述步骤(2)的熔炼过程还包括在进行熔炼之前，用纯锌金属进行洗炉，避免其他元素的影响。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，步骤(2)的熔炼过程为将纯锡金属锭进行加热融化，待纯锡完全融化后，加入纯锌，待纯锌完全融化后，得到合金液。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，步骤(4)中在马弗炉中的温度为250℃，时间为5h。
[0018]本专利技术的第三目的提供所述生物可降解医用锌锡合金在制备可降解医用植入体的应用。
[0019]本专利技术提供的生物可降解医用锌锡合金可用于制备如下医用植入体：治疗用植入支架、骨修复器械、齿科修复器械；
[0020]所述治疗用植入支架可为血管支架、食道支架、肠道支架、气管支架、胆道支架或尿道支架；
[0021]所述骨修复器械可为骨组织修复支架、接骨器、固定线、固定螺丝、固定铆钉、固定针、夹骨板、髓内针或接骨套；
[0022]所述齿科修复器械可为牙髓针或牙齿充填材料。
[0023]本专利技术公开了以下技术效果：
[0024]从腐蚀上来看，锌及其合金相比于镁有更正的腐蚀电位，相比于铁又更活泼，可以作为牺牲阳极材料。所以其腐蚀速度应该介于两者之间，可能具备有更合适的体内降解速度。从锌对人体的作用来看，锌是人和动物正常生长，生殖和延长寿命所必需的元素，参与许多酶的合成，发挥调控作用，一个成年人每天需要10～15mg的锌，哺乳期妇女每日需要30～40mg的锌，正常成人体含锌2～4g，其中60％存在于肌肉，30％存在于骨骼。与人体有关的含锌酶大约在100种左右，包括乙醇脱氢酶、碱性磷酸酶、碳酸酐酶、羟基肽酶原和胞液的超氧化物歧化酶。锌元素参与控制蛋白质合成，控制机体的生长发育。锌与核酸、氨基酸代谢及蛋白质合成有密切关系，实验证明缺锌导致氨基酸氧化作用增强，甲硫氨酸结合到组织蛋白减少，肌氨酸参与皮肤蛋白合成减少，引起甘氨酸及脯氨酸合成胶质障碍，还可引起肝脏精氨酸酶活力增高。锌参与蛋白质与核酸的代谢，调节细胞的合成和功能。锌是必需微量元素中作用最多的一种金属元素，与此同时，锌也是毒性最小的一种微量元素，是构成多种蛋白质分子所必需的元素，98％的锌都分布在细胞之内，锌在细胞中的含量比其他微量元素都多，脑中的锌含量是铜的5倍，锰的8倍。锌还参与许多生物膜的形成，有降低脂质过氧化的作用，能改善粘膜上皮的营养代谢和抵抗力，稳定并保护细胞膜。锌对胰岛素生成有重要的作用，与生长激素和性激素也有紧密的联系。锌在维持人体的免疫功能方面具有重要作用，它在细胞分裂活酶，维持细胞的增殖和分化，促进抗体生成中起重要作用。无论是人
和动物，体内含锌量的减少均可引起细胞免疫功能下降，对疾病的易感性增加。锌能通过干扰抑制病毒DNA的复制产生抗病毒作用。骨骼含有人体中一大部分的锌，骨骼中的锌主要集中在钙化的类骨质层中，骨骼生长缓慢是日常饮食中缺锌的常见症状。研究发现锌对成骨性骨修复和矿物化有促进作用，锌能刺激转录因子Runx2的基因表达，而这种转录因子与成骨细胞分化有关。锌还能通过抑制破骨细胞样细胞从骨髓干细胞的分化和促进成熟破骨细胞的凋亡来抑制破骨性再吸收。锌还对破骨细胞分化因子诱导的破骨细胞生成有抑制作用。锌的转运体在成骨细胞和破骨细胞中都有表达，日常饮食中摄入锌有利于骨质量增长。锌在体内各种蛋白质和酶中的作用决定了锌对心血管健康的重要影响。锌在细胞内氧化还原信号通路内扮演着重要的角色，局部缺血和梗死会引发蛋白质释放锌造成心肌症。补充锌可以增强心肌功能，预防冠状动脉疾病和心肌症。补充足够的锌可以保护心肌细胞免受氧化应激，还能预防心肌受损时并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物可降解医用锌锡合金，其特征在于，所述生物可降解医用锌锡合金包括锌和锡，在锌锡合金中锡的含量为0～10wt％，但不包括0；锌锡总含量为0～99.95％，但不包括0，余量为杂质。2.根据权利要求1所述的一种生物可降解医用锌锡合金，其特征在于，所述锡占所述生物可降解医用锌锡合金重量比的0％～5％。3.权利要求1或2所述的一种生物可降解医用锌锡合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法是以纯锌和纯锡为原料，进行熔炼，即可得到所述生物可降解医用锌锡合金。4.根据权利要求3所述的一种生物可降解医用锌锡合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)按照重量比准确称量原料；(2)将纯锌和纯锡进行熔炼，形成合金液；(3)对步骤(2)所述合金液用石英玻璃棒进行搅拌，用扒渣耙进行扒渣，静置保温半小时后进行浇注...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧俊，龙舟玲，郎海洋，沈翀，梁丽华，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：