一種醫療植入體及其制備方法技術

為克服現有技術中的人造骨材料無法有效的與植入位置的周邊人體組織進行融合的問題，本發明專利技術提供了一種醫療植入體，包括金屬基底和位于金屬基底表面的陽極氧化層；所述金屬基底為鋁合金；所述陽極氧化層包括內部具有微孔的多孔層；所述多孔層厚度為900?9000nm；所述多孔層上具有封孔層，所述封孔層厚度為100?500nm；所述微孔內填充有填充物；所述填充物為生長因子和/或抑菌劑。同時，本發明專利技術還公開了上述醫療植入體的制備方法。本發明專利技術提供的醫療植入體的微孔內填充有生長因子和/或抑菌劑，可有效促進醫療植入體與周邊人體組織快速融合。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種醫療植入體及其制備方法。
技術介紹
我國是一個擁有13億人口的大國，也是一個骨組織修復和骨重建材料的需求大國，目前我國有6000萬殘疾人，其中致殘者約800萬人；由風濕和類風濕引發的大骨節病患者有數百萬人；有7000萬伴隨人口老齡化的骨質疏松癥患者；每年于疾病、交通事故和運動創傷等造成的骨缺損、骨折和骨缺失患者人數近1000萬；需要行顱頜面和肢體整形、美容的人數也在千萬人以上。由此可見，人工骨骼材料在中國大有潛力，也有越來越多的人投入到人工骨骼材料的研究中，一種更為廉價、高效的人工骨骼材料是當下醫療領域所迫切需要的。磷酸鈣人造骨的生物相容性好，可是力學性能不夠，而金屬生物材料的耐腐蝕性差，成本也不低，如金屬生物材料中綜合性能較好的鈦合金，一旦氧化膜被破壞，也將產生嚴重的腐蝕，價位也不低。為提高人造骨材料的腐蝕性，現有技術中通常采用對鈦合金進行表面處理。但是經過表面處理后的鈦合金無法有效的與植入位置的周邊人體組織進行融合。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是針對現有技術中的人造骨材料無法有效的與植入位置的周邊人體組織進行融合的問題，提供一種醫療植入體。本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案如下：提供一種醫療植入體，包括金屬基底和位于金屬基底表面的陽極氧化層；所述金屬基底為鋁合金；所述陽極氧化層包括內部具有微孔的多孔層；所述多孔層厚度為900-9000nm；所述多孔層上具有封孔層，所述封孔層厚度為100-500nm；所述微孔內填充有填充物；所述填充物為生長因子和/或抑菌劑。同時，本專利技術還提供了上述醫療植入體的制備方法，包括如下步驟；S1、將經過前處理的鋁合金金屬基底進行陽極氧化處理，在所述金屬基底表面形成陽極氧化層；所述陽極氧化層包括厚度為900-9000nm的多孔層，所述多孔層內具有微孔；S2、在所述微孔內填充填充物；所述填充物為生長因子和/或抑菌劑；S3、對所述陽極氧化層進行封孔處理，在所述多孔層上形成厚度為100-500nm的封孔層。本專利技術提供的醫療植入體中，以鋁合金作為金屬基底，可在保證醫療植入體的強度的情況下，使其具有更輕的重量，同時可更好的減小醫療植入體與人體骨骼之間的模量差異。同時，金屬基底表面的陽極氧化層具有一定的防腐蝕性，利于提高醫療植入體的防腐蝕性能。重要的是，金屬基底表面的陽極氧化層的微孔內填充有生長因子和/或抑菌劑，在上述醫療植入體植入人體后，填充于微孔內的上述填充物會緩慢釋放，提高人工骨材料植入后機體的接受度，減少排異，降低感染，加速周邊組織和植入體的融合。由于填充于微孔內的填充物過快釋放不利于持續有效的發揮作用，而釋放過慢則無法起到有效的效果。本專利技術中，陽極氧化膜中具有大量微孔的多孔層上還具有厚度為100-500nm的封孔層，上述厚度的封孔層可有效的保證填充于微孔內的填充物緩慢釋放，從而長效持久的起到促進融合的作用。并且，通過陽極氧化形成的多孔層內的微孔分布均勻，利于生長因子和/或抑菌劑的均勻釋放。另外，采用廉價的鋁合金作為金屬基底可極大降低上述醫療植入體的成本。具體實施方式為了使本專利技術所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。本專利技術提供的醫療植入體包括金屬基底和位于金屬基底表面的陽極氧化層；所述金屬基底為鋁合金；所述陽極氧化層包括內部具有微孔的多孔層；所述多孔層厚度為900-9000nm；所述多孔層上具有封孔層，所述封孔層厚度為100-500nm；所述微孔內填充有填充物；所述填充物為生長因子和/或抑菌劑。本專利技術提供的醫療植入體以鋁合金作為基底。本專利技術中，可采用常規的各種鋁合金，優選情況下，所述鋁合金包括0.01-0.4wt％的銅、0.01-0.15wt％的錳、0.45-1.2wt％的鎂、0.01-0.25wt％的鋅、0.04-0.35wt％的鉻、0.01-0.15wt％的鈦、0.2-0.8wt％的硅、0.01-0.7wt％的鐵，余量為鋁。具有上述組成的鋁合金一方面更利于減小醫療植入體與人體骨骼之間的模量差異；另一方面，通過該鋁合金制備得到的陽極氧化層更利于填充物的緩慢釋放。本專利技術中，位于鋁合金基底表面的陽極氧化膜具體可通過陽極氧化方法制備得到。如現有技術中所知曉的，在陽極氧化工藝中，鋁合金金屬基底表面發生化學反應，形成出多孔的陽極氧化膜。該陽極氧化膜與金屬基底為一體。具體的，本專利技術提供的醫療植入體中，陽極氧化膜包括具有大量微孔的多孔層。本專利技術中，上述內部具有大量微孔的多孔層的厚度為900-9000nm。上述厚度的多孔層可有效的對填充物進行吸附，并在人工骨材料植入人體后，利于填充物的緩慢釋放。為保證多孔層內的微孔可以容納和吸附足夠的填充物，從而保證長效緩釋的效果，優選情況下，該多孔層的厚度為3000-7000nm。對于上述多孔層內微孔的截面形狀，本專利技術中沒有特殊限制，可以為常規的各種形狀，優選情況下，所述微孔為類六邊形。本專利技術中，微孔的孔徑可在較大范圍內變動，為進一步利于填充物的填充和緩慢釋放，優選情況下，所述微孔孔徑為14-22nm。對于上述陽極氧化層，優選情況下，包括阻擋層，所述阻擋層位于金屬基底和多孔層之間。上述阻擋層為致密的氧化鋁，更利于填充物在微孔內穩定存在，并有效釋放。同時，該阻擋層可進一步提高醫療植入體的抗腐蝕性。對于上述阻擋層，其厚度可在較大范圍內變動，優選情況下，所述阻擋層厚度為10-100nm。本專利技術中，上述阻擋層可以以具有前述組成的鋁合金通過陽極氧化形成。根據本專利技術，上述填充于微孔內的填充物可以為生長因子和/或抑菌劑。本專利技術中，上述生長因子可以為常規的各種生長因子，優選情況下，所述生長因子包括血小板衍化生長因子、β轉化生長因子、骨形態發生蛋白、成纖維細胞生長因子、白細胞介素中的一種或多種。本專利技術中，封孔層位于多孔層上，用于將多孔層內的微孔封閉。需要注意的是，具有前述厚度的封孔層將微孔封閉后，位于微孔內的填充物仍可經過該
封孔層進行釋放，該封孔層的目的在于將填充物的釋放速度降低至合理的程度，在保證釋放的填充物有效發揮作用的情況下，避免過快釋放而過快失效，并且避免填充物的浪費。對于上述封孔層，可通過封孔處理形成。本專利技術還提供了上述醫療植入體的制備方法，包括如下步驟；S1、將經過前處理的鋁合金金屬基底進行陽極氧化處理，在所述金屬基底表面形成陽極氧化層；所述陽極氧化層包括厚度為900-9000nm的多孔層，所述多孔層內具有微孔；S2、在所述微孔內填充填充物；所述填充物為生長因子和/或抑菌劑；S3、對所述陽極氧化層進行封孔處理，在所述多孔層上形成厚度為100-500nm的封孔層。根據本專利技術，首先對鋁合金金屬基底進行前處理。如前所述，本專利技術中采用的鋁合金可以采用常規的各種鋁合金，優選情況下，所述鋁合金包括0.01-0.4wt％的銅、0.01-0.15wt％的錳、0.45-1.2wt％的鎂、0.01-0.25wt％的鋅、0.04-0.35wt％的鉻、0.01-0.15wt％的鈦、0.2-0.8wt％的硅、0.01-0.7wt％的鐵，余量為鋁。具有上述組成的鋁合金可通過商購得到。前處理為本領域技本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種醫療植入體，其特征在于，包括金屬基底和位于金屬基底表面的陽極氧化層；所述金屬基底為鋁合金；所述陽極氧化層包括內部具有微孔的多孔層；所述多孔層厚度為900?9000nm；所述多孔層上具有封孔層，所述封孔層厚度為100?500nm；所述微孔內填充有填充物；所述填充物為生長因子和/或抑菌劑。

【技術特征摘要】
1.一種醫療植入體，其特征在于，包括金屬基底和位于金屬基底表面的陽極氧化層；所述金屬基底為鋁合金；所述陽極氧化層包括內部具有微孔的多孔層；所述多孔層厚度為900-9000nm；所述多孔層上具有封孔層，所述封孔層厚度為100-500nm；所述微孔內填充有填充物；所述填充物為生長因子和/或抑菌劑。2.根據權利要求1所述的醫療植入體，其特征在于，所述微孔孔徑為14-22nm。3.根據權利要求1所述的醫療植入體，其特征在于，所述陽極氧化層還包括阻擋層，所述阻擋層位于金屬基底和多孔層之間；所述阻擋層厚度為10-100nm。4.根據權利要求1-3中任意一項所述的醫療植入體，其特征在于，所述鋁合金包括0.01-0.4wt％的銅、0.01-0.15wt％的錳、0.45-1.2wt％的鎂、0.01-0.25wt％的鋅、0.04-0.35wt％的鉻、0.01-0.15wt％的鈦、0.2-0.8wt％的硅、0.01-0.7wt％的鐵，余量為鋁。5.根據權利要求1-3中任意一項所述的醫療植入體，其特征在于，所述生長因子包括血小板衍化生長因子、β轉化生長因子、骨形態發生蛋白、成纖維細胞生長因子、白細胞介素中的一種或多種。6.如權利要求1所述的醫療植入體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟；S1、將經過前處理的鋁合金金屬基底進行陽極氧化處理，在所述金屬基底表面形成陽極氧化層；所述陽極氧化層包括厚度為900-9000nm的多孔層，所述多孔層內具有微孔；S2、在所述微孔內填充填充物；所述填充物為生長因子和/或抑菌劑；S3、對所述陽極氧化層進行封孔處理，在所述多孔層上形成厚度為
\t100-500nm的封孔層。7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S1包括：將經過前處理的金屬基材...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳瑤，張子清，古漢南，呂有文，
申請(專利權)人：深圳市龍崗區骨科醫院，
類型：發明
國別省市：廣東;44