抗菌且促进骨生长的复合材料及其制备方法与应用技术

本申请涉及生物材料技术领域，尤其涉及一种抗菌且促进骨生长的复合材料及其制备方法与应用。提供了一种抗菌且促进骨生长的复合材料，包括重量百分含量为80％～99.5％的金属材料和重量百分含量为0.5％～20％的辅助材料，其中，所述辅助材料选自含锶化合物、含氟化合物、含锌化合物的至少一种。得到的复合材料具有较强的抗菌性和促进骨生成的作用，同时具有良好的生物相容性和耐腐蚀性、具有金属光泽等优点，能够稳定且长时间作为医用金属材料在骨科和牙科领域中使用。科和牙科领域中使用。科和牙科领域中使用。

【技术实现步骤摘要】
抗菌且促进骨生长的复合材料及其制备方法与应用


[0001]本申请属于生物材料
，尤其涉及一种抗菌且促进骨生长的复合材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]由于手术创伤，重度龋齿造成的牙齿缺损和意外造成的骨缺损严重影响人类健康和生活质量。随着生物医学材料、口腔医学、微创手术和先进制造等领域科学与技术的发展，20世纪50年代出现了牙齿种植技术，金属基生物材料已经广泛应用在牙科和骨科等医疗领域，对人体的硬组织修复和改善病人生活质量具有重要的作用。其中金属材料广泛应用在骨折和骨缺损的应用中，目前临床上广泛使用的金属固定器件主要有不锈钢，钴铬合金，钛及其合金，钽，铌和可降解镁金属等。与周围的骨组织结合在一起，纯钛和钛合金骨种植体逐渐商业化，但是钛及钛合金种植体表面是生物活性，只能缓慢与表面骨结合，不能快速促进骨生长，使得种植周期较长，难以实现即刻种植。
[0003]钽作为生物医用金属具有良好的抗疲劳性，耐腐蚀性且与周围的骨组织具有良好的生物相容性。1940年，钽丝作为手术缝合线，钽片作为骨骼补片，用于修复颅骨、四肢骨骼固定；同时，尽管在手术全程都是无菌操作，并且严格按照灭菌的流程，但是临床上仍然有高达4％的感染率，一旦发生手术感染并且在植入材料表面形成细菌膜，即使使用抗生素也很难将细菌全部杀死，给病患造成手术疼痛和二次花费，严重时危及病患生命，因此使用材料具有抗菌作用可以抑制和杀死表面和周围的微生物。
[0004]目前，提供的一些混合材料均为采用一些抗菌材料作为涂层材料进行材料制备，虽然能够起到相应的抗菌作用，但是涂层材料易脱落导致使用寿命不长，导致不利于广泛应用。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种抗菌且促进骨生长的复合材料及其制备方法与应用，旨在解决现有技术中提供的包含抗菌材料的涂层材料易脱落影响使用的问题。
[0006]为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，本申请提供一种抗菌且促进骨生长的复合材料，以复合材料的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的组分：
[0008]金属材料80％～99.5％；
[0009]辅助材料0.5％～20％；
[0010]其中，辅助材料选自含锶化合物、含氟化合物、含锌化合物的至少一种。
[0011]第二方面，本申请提供一种抗菌且促进骨生长的复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0012]提供金属材料和辅助材料；
[0013]将金属材料和辅助材料混合后，进行球磨处理，得到中间料；
[0014]将中间料进行放电等离子体烧结，再冷却处理，得到抗菌且促进骨生长的复合材料。
[0015]第三方面，本申请提供抗菌且促进骨生长的复合材料或由抗菌且促进骨生长的复合材料的制备方法制备得到的复合材料在制备骨科医用金属材料或牙科医用金属材料中的应用。
[0016]本申请第一方面提供的抗菌且促进骨生长的复合材料，该复合材料以金属材料为主要组分，同时协同加入辅助材料，其中，辅助材料选自含锶化合物、含氟化合物、含锌化合物的至少一种；金属材料和含锶化合物、含氟化合物、含锌化合物的至少一种辅助材料协同作用形成复合材料，得到的复合材料具有较强的抗菌性和促进骨生成的作用，同时具有良好的生物相容性和耐腐蚀性、具有金属光泽等优点，能够稳定且长时间作为医用金属材料在骨科和牙科领域中使用。
[0017]本申请第二方面提供的抗菌且促进骨生长的复合材料的制备方法，该制备方法将提供的原材料进行混合处理后，再采用放电等离子烧结的处理方式进行复合材料的制备，仅仅通过一步烧结法即可制备抗菌且促进骨生长的复合材料，制备工艺简单，不需要使用大型仪器设备，有利于大规模制备。
[0018]本申请第三方面提供的抗菌且促进骨生长的复合材料或由抗菌且促进骨生长的复合材料的制备方法制备得到的复合材料在制备骨科医用金属材料或牙科医用金属材料中的应用，由于得到的抗菌且促进骨生长的复合材料具有较强的抗菌性和促进骨生成的作用，同时具有良好的生物相容性和耐腐蚀性、具有金属光泽等优点，因此能够广泛、稳定应用于制备骨科医用金属材料或牙科医用金属材料中。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本申请实施例1得到的复合材料进行扫描图像分析图。
[0021]图2是本申请实施例1得到的复合材料的能谱分析图。
[0022]图3是本申请实施例2得到的复合材料进行扫描图像分析图。
[0023]图4是本申请实施例3得到的复合材料的活细胞染色分析图。
[0024]图5是本申请实施例4得到的复合材料的活细胞染色分析图。
[0025]图6是本申请实施例5得到的复合材料的活细胞染色分析图。
[0026]图7是本申请对比例1得到的复合材料的活细胞染色分析图。
具体实施方式
[0027]为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0028]本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例
如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0029]本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a
‑
b(即a和b),a
‑
c,b
‑
c,或a
‑
b
‑
c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
[0030]应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
[0031]在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0032]本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌且促进骨生长的复合材料，其特征在于，以所述复合材料的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的组分：金属材料80％～99.5％；辅助材料0.5％～20％；其中，所述辅助材料选自含锶化合物、含氟化合物、含锌化合物的至少一种。2.根据权利要求1所述的抗菌且促进骨生长的复合材料，其特征在于，所述辅助材料选自SrF2或ZnO。3.根据权利要求1所述的抗菌且促进骨生长的复合材料，其特征在于，所述金属材料包括钽粉、铌粉和钛粉中的至少一种。4.根据权利要求1～3任一所述的抗菌且促进骨生长的复合材料，其特征在于，以所述复合材料的总重量为100％计，包括如下重量百分含量的组分：金属材料80％，辅助材料20％；且，所述金属材料选自钽粉，所述辅助材料选自SrF2。5.根据权利要求1～3任一所述的抗菌且促进骨生长的复合材料，其特征在于，所述复合材料的压缩强度为1～2GPa，维氏硬度为400～600HV。6.一种如权利要求1～5任一所述的抗菌且促进骨生长的复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供金属材料和辅助材料；将所述金属材...

【专利技术属性】
技术研发人员：任富增，朱明余，陈平杭，唐钰淇，王晓飞，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：