CN104761146A - 氧化镁生物玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化镁生物玻璃及其制备方法,该陶瓷包括以下重量份计的原料:氧化钙100~200份、二氧化硅10~20份、五氧化二磷4~6份、氧化铅10~30份、氧化铜20~30份、氧化镁10~40份、表面活性剂5~8份、助表面活性剂10~15份。其制备方法是:将氧化钙、二氧化硅、五氧化二磷、氧化铅、氧化铜、氧化镁、表面活性剂、助表面活性剂加入铂金坩埚中,于1200~1500℃保温3~4h,骤冷形成熔块,粉碎后筛分;将玻璃粉末压制成型。本发明在组成成分中氧化镁,可以降低生物玻璃的生物活性,避免骨组织生长过快引起骨生长紊乱,形成硬皮、空洞和连接不当使界面产生压力。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术领域,尤其涉及一种氧化镁生物玻璃及其制备方法。
背景技术
生物玻璃陶瓷的生物相容性好,材料植入体内,无排斥、炎性及组织坏死等反应,能与骨形成骨性结合;与骨结合强度大,界面结合能力好,并且成骨较快。目前此种材料已用于修复耳小骨,对恢复听力具有良好效果。但由于强度低,只能用于人体受力不大的部位。目前制备生物活性玻璃的方法主要是采用溶胶-凝胶法制备,采用该方法制备的材料具有特殊的化学组成,纳米团簇结构和微孔,因而比表面积较大,生物活性比其他生物玻璃及微晶玻璃更好。由于溶胶-凝胶法制备的材料纯度好、均匀性高、生物活性好和比表面积大等特点,具有更好的研究及应用价值,特别是生物活性玻璃多孔材料在用作骨组织工程支架方面具有很好的前景。在人体硬组织修复领域,骨替代材料植入人体的目的是为了弥补骨缺陷,最终被人体新生骨所替代,所以植入体必须具有生物活性和生物可降解性。磷酸钙基生物陶瓷和人体自然骨有相同的化学成分,是人们研究的热点。由HAP微晶陶瓷制备的植入材料能与人体自然骨很好的结合,是已发现的生物相容性最好的生物陶瓷材料。磷酸钙基的生物陶瓷目前在临床应用中最为广泛,其主要产品为HAP、磷酸三钙(Ca3(PO4)2, TCP)、焦磷酸钙(β-Ca2P2O7, β-TTCP)等。磷酸三钙、焦磷酸钙具有良好的骨诱导能力,是一种理想的可降解生物陶瓷材料,其成骨性能等生理功能非常接近HAP。但是HAP的综合性能一般。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供一种氧化镁生物玻璃及其制备方法,生物活性良好,性能优异。
本发明采用以下技术方案:
氧化镁生物玻璃,包括以下重量份计的原料:氧化钙100~200份、二氧化硅10~20份、五氧化二磷4~6份、氧化铅10~30份、氧化铜20~30份、氧化镁10~40份、表面活性剂5~8份、助表面活性剂10~15份。
作为优选,氧化镁的粒径为100-300nm。
作为优选,表面活性剂为单硬脂酸甘油酯或丙二醇脂肪酸酯。
作为优选,助表面活性剂为异戊醇或正庚醇。
上述氧化镁生物玻璃的制备方法,包括以下步骤:将氧化钙、二氧化硅、五氧化二磷、氧化铅、氧化铜、氧化镁、表面活性剂、助表面活性剂加入铂金坩埚中,于1200~1500℃保温3~4h,骤冷形成熔块,粉碎后筛分;将玻璃粉末压制成型。
作为优选,压制成型时采用冷压。
本发明在组成成分中氧化镁,可以降低生物玻璃的生物活性,避免骨组织生长过快引起骨生长紊乱,形成硬皮、空洞和连接不当使界面产生压力。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
实施例1
氧化镁生物玻璃,包括以下重量份计的原料:氧化钙100份、二氧化硅10份、五氧化二磷4份、氧化铅10份、氧化铜20份、氧化镁10份、表面活性剂5份、助表面活性剂10份。
氧化镁的粒径为100nm。
表面活性剂为丙二醇脂肪酸酯。
助表面活性剂为正庚醇。
上述氧化镁生物玻璃的制备方法,包括以下步骤:将氧化钙、二氧化硅、五氧化二磷、氧化铅、氧化铜、氧化镁、表面活性剂、助表面活性剂加入铂金坩埚中,于1200℃保温3h,骤冷形成熔块,粉碎后筛分;将玻璃粉末冷压成型。
实施例2
氧化镁生物玻璃,包括以下重量份计的原料:氧化钙200份、二氧化硅20份、五氧化二磷6份、氧化铅30份、氧化铜30份、氧化镁40份、表面活性剂8份、助表面活性剂15份。
氧化镁的粒径为300nm。
表面活性剂为单硬脂酸甘油酯。
助表面活性剂为异戊醇。
上述氧化镁生物玻璃的制备方法,包括以下步骤:将氧化钙、二氧化硅、五氧化二磷、氧化铅、氧化铜、氧化镁、表面活性剂、助表面活性剂加入铂金坩埚中,于1500℃保温4h,骤冷形成熔块,粉碎后筛分;将玻璃粉末冷压成型。
实施例3
氧化镁生物玻璃,包括以下重量份计的原料:氧化钙150份、二氧化硅15份、五氧化二磷5份、氧化铅20份、氧化铜25份、氧化镁30份、表面活性剂7份、助表面活性剂12份。
氧化镁的粒径为100-300nm。
表面活性剂为单硬脂酸甘油酯或丙二醇脂肪酸酯。
助表面活性剂为异戊醇或正庚醇。
上述氧化镁生物玻璃的制备方法,包括以下步骤:将氧化钙、二氧化硅、五氧化二磷、氧化铅、氧化铜、氧化镁、表面活性剂、助表面活性剂加入铂金坩埚中,于1300℃保温3.4h,骤冷形成熔块,粉碎后筛分;将玻璃粉末冷压成型。
实施例4
氧化镁生物玻璃,包括以下重量份计的原料:氧化钙180份、二氧化硅18份、五氧化二磷6份、氧化铅15份、氧化铜25份、氧化镁20份、表面活性剂6份、助表面活性剂12份。
氧化镁的粒径为100-300nm。
表面活性剂为丙二醇脂肪酸酯。
助表面活性剂为异戊醇。
上述氧化镁生物玻璃的制备方法,包括以下步骤:将氧化钙、二氧化硅、五氧化二磷、氧化铅、氧化铜、氧化镁、表面活性剂、助表面活性剂加入铂金坩埚中,于1200~1500℃保温3~4h,骤冷形成熔块,粉碎后筛分;将玻璃粉末冷压成型。
性能测试:测定实施例1~4的氧化镁生物玻璃的性能。
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | |
密度(g/cm3) | 2.7 | 2.8 | 2.9 | 3.0 |
硬度(HV) | 500 | 510 | 502 | 503 |
压缩强度(MPa) | 500 | 560 | 540 | 530 |
断裂韧性MPa·m1/2 | 0.5 | 0.7 | 0.6 | 0.5 |
本发明的氧化镁生物玻璃密度为2.7~3.0g/cm3,压缩强度在500~560MPa,断裂韧性为0.5~0.7MPa·m1/2,各项性能均较优异。
以上公开的仅为本申请的其中几个具体实施例,但本申请并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化,都应落在本申请的保护范围内。
Claims (6)
1.氧化镁生物玻璃,其特征在于,包括以下重量份计的原料:氧化钙100~200份、二氧化硅10~20份、五氧化二磷4~6份、氧化铅10~30份、氧化铜20~30份、氧化镁10~40份、表面活性剂5~8份、助表面活性剂10~15份。
2.根据权利要求1所述的氧化镁生物玻璃,其特征在于,氧化镁的粒径为100-300nm。
3.根据权利要求1所述的氧化镁生物玻璃,其特征在于,表面活性剂为单硬脂酸甘油酯或丙二醇脂肪酸酯。
4.根据权利要求1所述的氧化镁生物玻璃,其特征在于,助表面活性剂为异戊醇或正庚醇。
5.基于权利要求1所述的氧化镁生物玻璃的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将氧化钙、二氧化硅、五氧化二磷、氧化铅、氧化铜、氧化镁、表面活性剂、助表面活性剂加入铂金坩埚中,于1200~1500℃保温3~4h,骤冷形成熔块,粉碎后筛分;将玻璃粉末压制成型。
6.根据权利要求5所述的氧化镁生物玻璃的制备方法,其特征在于,压制成型时采用冷压。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510145159.7A CN104761146A (zh) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | 氧化镁生物玻璃及其制备方法 |
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CN201510145159.7A Pending CN104761146A (zh) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | 氧化镁生物玻璃及其制备方法 |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN1562834A (zh) * | 2004-03-26 | 2005-01-12 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种可降解多孔生物活性玻璃支架及其制备方法 |
CN101407373A (zh) * | 2008-11-18 | 2009-04-15 | 湖北顶盛科技发展有限公司 | 锶强化生物活性玻璃,其制备方法以及在洁牙产品中的应用 |
WO2009144453A1 (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | Imperial Innovations Limited | Hypoxia inducing factor (hif) stabilising glasses |
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2015
- 2015-03-31 CN CN201510145159.7A patent/CN104761146A/zh active Pending
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