本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種硫磷復(fù)合型人工骨的制備及其應(yīng)用，屬于用于骨缺損填充和替代的人工骨修復(fù)材料的制備及應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域，以磷酸三鈣、半水硫酸鈣和磷酸二氫鈣為原料，純化水或生理鹽水為固化劑，通過調(diào)節(jié)原料的配比和固化劑的用量，可以制備出孔隙率和降解速度可控的人工骨產(chǎn)品，解決傳統(tǒng)人工骨在骨缺損填充和修復(fù)過程中降解速度和新骨生成速度不匹配的問題。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種硫磷復(fù)合型人工骨的制備及其應(yīng)用，屬于用于骨缺損填充和替代的人工骨修復(fù)材料的制備及應(yīng)用的
技術(shù)介紹
臨床上，各種原因引起的骨缺損修復(fù)通常采用骨移植術(shù)治療。骨移植是目前僅次于輸血的最為常見的組織移植手術(shù)。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，70%骨斷裂造成的骨不連和骨缺損、 10%的全腕斷裂、15%的骨關(guān)節(jié)返修、85%的脊椎融合、15%的頸骨面骨頜骨修復(fù)及85%的拔牙創(chuàng)都要使用骨移植材料。因此，骨移植材料有著廣闊的市場前景和良好的上升空間。目前臨床上使用的骨移植材料主要有自體骨、異體骨以及人工骨修復(fù)材料，它們雖然能在一定程度上滿足臨床的需要，但其本身均存在著一些缺點和不足。自體骨目前被認為是骨替代物的“金標準”，然而，由于自體骨的來源有限，取骨處疼痛、不穩(wěn)、微骨折、以及可能發(fā)生感染等并發(fā)癥限制了自體骨的應(yīng)用。而對于同種異體骨和異種異體骨而言，又有免疫反應(yīng)和攜帶疾病的風(fēng)險。因此研制理想的人工骨修復(fù)材料成為骨科努力探索的課題之一 O由于人工合成的無機骨修復(fù)材料具有來源豐富、儲存使用方便、良好的生物相容性和避免傳播疾病的優(yōu)點，因此近年來在這方面的研究日漸增多，特別是各種磷酸鈣和硫酸鈣材料制備的人工骨成為研究熱點。硫酸鈣作為一種骨修復(fù)材料雖然在臨床上得到了廣泛的應(yīng)用，但是它的缺點仍然不容忽視，吸收較快、支撐強度低，與骨生長不同步使其不利于大塊骨缺損的修復(fù)。磷酸鈣作為一種骨修復(fù)材料，與骨組織的礦物相組成和性質(zhì)最為接近，在臨床上也應(yīng)用了很多年。但磷酸鈣人工骨仍有一定的缺陷，主要問題表現(xiàn)在磷酸鈣在體內(nèi)的降解吸收速度較慢，不利于新骨長入。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對上述問題，本專利技術(shù)提供了一種硫磷復(fù)合型人工骨的制備及其應(yīng)用，以解決傳統(tǒng)人工骨在骨缺損填充和修復(fù)過程中降解速度和新骨生成速度不匹配的問題。為達到上述目的，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案為一種硫磷復(fù)合型人工骨的制備，包括如下步驟 (I)配料包括固液比為(3. Γ4. 2) g:1ml的固體配料和液體配料；其中，固體配料由磷酸三鈣(Ca3 (P04)2)、半水硫酸鈣(CaSO4 · 1/2H20)和磷酸二氫鈣(Ca (H2PO4)2 -H2O)組成，磷酸三鈣占固體配料總體質(zhì)量的(15 53) %，半水硫酸鈣占固體配料總體質(zhì)量的(16 80) %，磷酸二氫鈣占固體配料總體質(zhì)量的(5 31) % ；液體配料為純化水或生理鹽水；(2)根據(jù)(I)配料要求把所配的磷酸三鈣、磷酸二氫鈣和半水硫酸鈣裝入混料機內(nèi)混合攪拌均勻后倒入捏合機內(nèi)，加入液體配料，充分捏合攪拌均勻形成混合料；(3)成型干燥將(2)中的混合料置入模板或壓片器具內(nèi)進行擠壓成型；將成型后的硫磷復(fù)合型人工骨放入恒溫箱內(nèi)進行干燥，干燥溫度為6(T90°C，干燥時間為12 24h。作為上述方案的進一步設(shè)置，固體配料中磷酸三鈣占固體配料總體質(zhì)量的 (17 25) %，半水硫酸鈣占固體配料總體質(zhì)量的(62 78) %，磷酸二氫鈣占固體配料總體質(zhì)量的(5 7) %。所述磷酸三鈣顆粒粒徑為(100^600) μ m的磷酸三鈣。所述半水硫酸鈣為顆粒粒徑小于100 μ m的半水硫酸鈣。所述磷酸二氫鈣為顆粒粒徑為(5(Γ300) μ m的磷酸二氫鈣。所述磷酸三鈣與磷酸二氫鈣之間的質(zhì)量比> 1.25。本專利技術(shù)的硫磷復(fù)合型人工骨可用于骨缺損填充和修復(fù)。本專利技術(shù)的硫磷復(fù)合型人工骨可以單獨使用，或和患者手術(shù)部位的骨髓、碎骨或血液混合后使用。本專利技術(shù)將半水硫酸鈣和磷酸鈣鹽復(fù)合，利用半水硫酸鈣和磷酸鈣在體內(nèi)降解速度的差異性，在骨缺損填充部位形成由外向內(nèi)漸進式的梯度微孔結(jié)構(gòu)，這為血管長入、內(nèi)源性生長因子的選擇性吸附和成骨細胞生長提供了良好的支架，利于新骨組織爬行替代，加速骨缺損的修復(fù)。本專利技術(shù)將固體配料混合均勻后加入液體配料進行成型和固化反應(yīng)。通過此方法制備的硫磷復(fù)合型人工骨，其化學(xué)組分含量為，磷酸三鈣(O. 2 49)%，磷酸氫鈣(1(Γ72)%，二水硫酸鈣(15 81) %。本專利技術(shù)硫磷復(fù)合型人工骨在制備過程中發(fā)生的固化反應(yīng)能使材料變得多孔和定型的形狀。其中固體配料中半水硫酸鈣和水可以反應(yīng)生成二水硫酸鈣，其反應(yīng)式為 2CaS04 · 1/2H20+3H20 — 2CaS04 · 2H20。固體配料中的磷酸三鈣和磷酸二氫鈣可以反應(yīng)生成磷酸氫鈣，其反應(yīng)式為Ca (H2PO4) 2 · H2CHCa3 (PO4) 2+7H20 — 4 [CaHPO4 · 2H20]。當含有硫酸鈣、磷酸鈣和磷酸氫鈣的硫磷復(fù)合型人工骨植入體內(nèi)時，硫酸鈣會比磷酸鈣更快被吸收，硫酸鈣在早期降解吸收后會在復(fù)合人工骨中留下孔隙，為新骨的生長提供了良好條件。本專利技術(shù)可以通過改變磷酸三鈣、磷酸二氫鈣和半水硫酸鈣的比例來調(diào)整硫磷復(fù)合型人工骨的組分要求。本專利技術(shù)可以通過改變液體配料固液比例來調(diào)整硫磷復(fù)合型人工骨的孔隙率(25 75%)。本專利技術(shù)可以改變硫磷復(fù)合型人工骨中硫酸鈣和磷酸鈣鹽的比例來調(diào)控硫磷復(fù)合型人工骨的體外降解速度(2(Γ60天)。本專利技術(shù)可以改變硫磷復(fù)合型人工骨的孔隙率來調(diào)控硫磷復(fù)合型人工骨的體外降 解速度(2(Γ60天)。總之，本專利技術(shù)一種硫磷復(fù)合型人工骨的制備，以磷酸三鈣、半水硫酸鈣和磷酸二氫鈣為原料，以純化水或生理鹽水為固化劑，通過調(diào)節(jié)原料的配比和固化劑的用量，可以制備出孔隙率和降解速度可控的人工骨產(chǎn)品，解決傳統(tǒng)人工骨在骨缺損填充和修復(fù)過程中降解速度和新骨生成速度不匹配的問題。以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本專利技術(shù)作進一步說明。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實施例中顆粒的殘留率(Wr/X)表征其降解速度的圖示。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本專利技術(shù)作進一步詳細的描述，但本專利技術(shù)的實施方式不限于這幾種。實施例1根據(jù)硫磷復(fù)合型人工骨的化學(xué)組分要求，分別稱取一定量的半水硫酸鈣、磷酸三鈣、磷酸二氫鈣組成固體配料。其中，磷酸三鈣占固體配料總體質(zhì)量的22. 5%，且磷酸三鈣顆粒粒徑為(100^600) μ m ;半水硫酸鈣占固體配料總體質(zhì)量的70%，且半水硫酸鈣顆粒粒徑為(I(TlOO) μ m;磷酸二氫鈣占固體配料總體質(zhì)量的7. 5%，且磷酸二氫鈣顆粒粒徑為 (50 300) μ m。將固體配料倒入v型筒混料機內(nèi)，按20r/min速率混合40min。然后將混合物料倒入捏合機內(nèi)，加入130ml生理鹽水，攪拌捏合120s。取出捏合料倒入橡膠模板上，用刮板將捏合料刮入模板模腔內(nèi)(直徑4. 8_，高3. 3_)。靜置30min進行固化反應(yīng)。然后放入75 °C烘箱內(nèi)，干燥12h。將干燥后的顆粒擠出即制得直徑4. 8mm,高3. 3mm的硫磷復(fù)合型人工骨。該人工骨中二水硫酸鈣的質(zhì)量百分比為71. 59%，磷酸三鈣為13. 34%，磷酸氫鈣為 14. 91%。實施例2根據(jù)硫磷復(fù)合型人工骨的化學(xué)組分要求，分別稱取一定量的半水硫酸鈣、磷酸三鈣、磷酸二氫鈣組成固體配料。其中，磷酸三鈣占固體配料總體質(zhì)量的37. 5%，且磷酸三鈣顆粒粒徑為(100^600) μ m ;半水硫酸鈣占固體配料總體質(zhì)量的50%，且半水硫酸鈣顆粒粒徑為(I(TlOO) μ m;磷酸二氫鈣占固體配料總體質(zhì)量的12. 5%，且磷酸二氫鈣顆粒粒徑為 (50 300) μ m。將固體配料倒入v型筒混料機內(nèi)，按20r/min速率混合40min。然后將混合物料倒入捏合機本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種硫磷復(fù)合型人工骨的制備，其特征在于包括如下步驟：（1）配料：包括固液比為（3.1~4.2）g:1ml的固體配料和液體配料；其中，固體配料由磷酸三鈣、半水硫酸鈣和磷酸二氫鈣組成，磷酸三鈣占固體配料總體質(zhì)量的（15~53）%，半水硫酸鈣占固體配料總體質(zhì)量的（16~80）%，磷酸二氫鈣占固體配料總體質(zhì)量的（5~31）%；液體配料為純化水或生理鹽水；（2）根據(jù)（1）配料要求把所配的磷酸三鈣、磷酸二氫鈣和半水硫酸鈣裝入混料機內(nèi)混合攪拌均勻后倒入捏合機內(nèi)，加入液體配料，充分捏合攪拌均勻形成混合料；（3）成型干燥：將（2）中的混合料置入模板或壓片器具內(nèi)進行擠壓成型；將成型后的硫磷復(fù)合型人工骨放入恒溫箱內(nèi)進行干燥，干燥溫度為60~90℃，干燥時間為12~24h。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種硫磷復(fù)合型人工骨的制備，其特征在于包括如下步驟(1)配料包括固液比為(3.Γ4. 2) g:lml的固體配料和液體配料；其中，固體配料由磷酸三鈣、半水硫酸鈣和磷酸二氫鈣組成，磷酸三鈣占固體配料總體質(zhì)量的(15^53 ) %，半水硫酸鈣占固體配料總體質(zhì)量的(16 80 ) %，磷酸二氫鈣占固體配料總體質(zhì)量的(5 31)%;液體配料為純化水或生理鹽水；(2)根據(jù)(I)配料要求把所配的磷酸三鈣、磷酸二氫鈣和半水硫酸鈣裝入混料機內(nèi)混合攪拌均勻后倒入捏合機內(nèi)，加入液體配料，充分捏合攪拌均勻形成混合料；(3)成型干燥將(2)中的混合料置入模板或壓片器具內(nèi)進行擠壓成型；將成型后的硫磷復(fù)合型人工骨放入恒溫箱內(nèi)進行干燥，干燥溫度為6(T90°C，干燥時間為12 24h。2.如權(quán)利要求1所述一種硫磷復(fù)合型人工骨的制備，其特征在于所述固體配料中磷酸三鈣占固體配料總體質(zhì)量的(17^25 ) %，半水硫酸鈣占固...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李向軍，常婷，朱穎，陳靜，杜瑞林，胡譽懷，
申請(專利權(quán))人：浙江海圣醫(yī)療器械有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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