CN111888519A - 一种含锶介孔生物玻璃-镁复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含锶介孔生物玻璃‑镁复合材料及制备方法和应用。所述复合材料由镁基体以及均匀分布于镁基体中的含锶介孔生物玻璃组成。所述含锶介孔生物玻璃‑镁复合材料中，所述制备方法为，先将有机模板剂与原料混合获得混合凝胶，再经高温煅烧获得含锶介孔生物玻璃微球；将含锶介孔生物玻璃微球与镁粉末混合后，利用选择性激光熔化技术制得含锶介孔生物玻璃‑镁金属复合材料。本发明所得复合材料具有优异的生物活性，能够促进表面形成钙磷保护层延缓镁基体降解，同时利用介孔生物玻璃高度有序的介孔结构缓控释放锶离子，实现长期的促成骨功效，加速骨愈合进程。本发明所制备的复合材料一种非常有潜力的骨组织修复材料。

Description

一种含锶介孔生物玻璃-镁复合材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于多功能生物医用材料领域，具体涉及一种含锶介孔生物玻璃-镁复合材料及制备方法和应用。
背景技术
镁金属具有天然的可降解性、良好的生物相容性，因此受到了医学界的广泛关注。镁骨植入物不仅在植入初期起到良好的结构支撑作用，而且在骨愈合的过程中会逐渐降解，能够满足临时替代物的临床使用要求。同时，镁作为人体新陈代谢的必要元素，参与了多种骨细胞的新陈代谢。此外，镁金属的密度为～1.79g/cm3，杨氏模量为～45GPa，与人体骨接近。然而，镁金属在植入人体后降解速度过快，会过早丧失结构完整性，同时形成局部碱性环境引起溶血甚至溶骨现象。
引入生物活性陶瓷制备镁基复合材料是一种调控其降解性能的有效手段，其主要原理是利用生物活性陶瓷作为钙磷形核位点吸附钙磷沉积，形成钙磷保护层来延缓镁基体的降解。之前已有报道利用常规生物陶瓷，包括羟基磷灰石，磷酸三钙、生物玻璃等，然后上述常规生物活性陶瓷吸附钙磷沉积的能力非常有限。
介孔生物玻璃不仅具有常规生物活性陶瓷良好的生物学性能，更重要的是具有高度有序的介孔结构、比表面积高。若将介孔生物玻璃引入到镁基体，巨大的比表面积使其在体液中水解形成丰富的硅烷醇，随后聚合形成带负电硅胶层依次吸附体液中的Ca2+和HPO4 2-，促进表面快速矿化形成致密的钙磷层，该结构有望作为“保护层”将镁基体与体液隔开，同时对基体起到加固作用，减慢镁基体的降解并提高其生物活性；同时，介孔生物玻璃能够作为第二相阻碍成形中镁晶粒的生长，通过细晶强化、第二相强化改善镁基体的力学性能。此外，巨大的比表面积和较高的孔体积赋予介孔生物玻璃出色的药物或治疗性离子装载与缓释能力，可用于开发多功能生物材料。
然而目前还没有关于将介孔生物玻璃引入到镁基体的报道。
另外锶具有促进骨细胞增殖分化的能力，可以有效地防止骨质疏松。具体来讲，锶能够利用存在于成骨细胞和破骨细胞上的钙传感受体来激活其下游的信号通路，从而促进成骨细胞的复制、分化和存活，并下调破骨细胞的活性。然而，锶具有极高的化学活性，很难利用合金化手段直接在镁基体中引入锶。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含锶介孔生物玻璃-镁金属复合材料及制备方法和应用。
在本发明中，采用溶胶-凝胶法，将锶装载到介孔生物玻璃中，使用激光选区熔化技术制备含锶介孔生物玻璃-镁金属复合材料。介孔玻璃为磷灰石的形成提供了更多的形核位点，加快磷灰石自发沉积的速率，能够在镁基体上形成更加致密的钙磷层来降低镁降解。考虑到介孔生物玻璃具有大的比表面积和高的孔体积，这为锶的装载提供了良好的载体，可以缓控释放锶离子，促进成骨细胞的增殖、分化。因此，通过介孔生物玻璃装载锶离子，可以协同减缓降解和促进成骨的双重作用，有望成为一种极具潜力的骨修复材料。
在降解过程中，镁的降解速率明显减慢，结构完整性得到保留，成骨能力得到提升。因此达到了抑制腐蚀和促进成骨的双重目的。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明一种含锶介孔生物玻璃-镁复合材料，所述复合材料由镁基体以及均匀分布于镁基体中的含锶介孔生物玻璃组成。
优选地，所述含锶介孔生物玻璃-镁复合材料中，含锶介孔生物玻璃的质量分数为4-10wt％。
优选地，所述含锶介孔生物玻璃中，锶的质量分数为2-5wt％；含锶介孔生物玻璃的形状为球形，粒径为200-500nm，介孔直径为2-10nm。
将含锶介孔生物玻璃的粒径控制在上述范围内，可以使小球颗粒能够均匀地分散在镁金属基体中，有利于提高镁基体的成型质量、力学性能和降解性能。
更优选地，所述含锶介孔生物玻璃中，锶的质量分数为5wt％；含锶介孔生物玻璃的形状为球形，粒径为500nm，介孔直径为4nm。
优选地，所述含锶介孔生物玻璃-镁复合材料的降解速率为0.3-0.4mm/year，进一步优选为0.3-0.35mm/year，更进一步优选为0.3-0.33mm/year。
优选地，所述含锶介孔生物玻璃-镁复合材料的压缩强度为145-175MPa，进一步优选为167-175MPa。
本发明一种含锶介孔生物玻璃-镁复合材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一
将有机模板剂、钙源、磷源、硅源溶解于乙醇水溶液中，获得溶液A、将锶源加入溶液A中，获得混合液，反应、获得混合凝胶，干燥后煅烧，即得含锶介孔生物玻璃；
步骤二
将步骤一所得含锶介孔生物玻璃与镁粉混合，球磨，获得混合粉，混合粉经激光选区熔化成形即得含锶介孔生物玻璃-镁复合材料。
优选的方案，步骤一中，所述有机模板剂为十二胺，所述十二胺与乙醇水溶液的固液质量体积比为：3-5g:125mL，优选为4g:125mL。
在本发明中，有机模板剂的加入量对含锶介孔生物玻璃的成形具有一定的影响，控制在本发明的要求范围内，可以获得球状、粒径均匀、粒径范围在200-500nm内的含锶介孔生物玻璃。而如果含锶介孔生物玻璃的加入量过大，则含锶介孔生物玻璃形状会过大，这主要是由于十二胺溶度的变化和生物玻璃溶胶的自主装会严重影响介孔玻璃的粒径，高的十二胺溶度可以形成更大的表面活性剂模板和更大的溶胶组装体，因此会产生更大粒径的生物玻璃颗粒，而且随着十二胺含量的增加，溶液的碱度越高，冷凝速度也会越快；随着溶液碱度的增加，小颗粒的稳定性显著降低，然后发生溶解和再沉淀过程，导致形成更大的颗粒。
本发明的含锶介孔玻璃在200-500nm，规则的小球颗粒能够均匀地分散在镁金属基体中，有利于提高镁基体的成型质量、力学性能和降解性能。如果颗粒小于200nm，颗粒太小会造成团聚现象比较严重，而对镁的成型质量(致密度、力学性能和降解性能)产生不利影响。如果颗粒大于500nm，一般颗粒大小和加入的硝酸钙的含量成正相关，颗粒越大，加入的钙含量越高，形成的小球更加密实，从而对介孔的孔径大小影响非常大，而孔径过小将影响到载锶量。
优选的方案，步骤一中，所述乙醇水溶液中，按体积比计，乙醇:水＝2-6:1。
发明人发现，乙醇与水的比例也对介孔玻璃的形貌产生有一定的影响乙醇作为助溶剂可以改善反应体系的初始均匀性。比值低于2的话，形成的介孔玻璃为聚合的不规则颗粒，主要由于乙醇主要用作助溶剂，当乙醇溶度太低，会造成后续加入的正硅酸乙酯、磷酸三乙酯水解不充分，因此后续的缩聚反应不够充分，形成的生物玻璃形状不规则，分散性不够；比值高于6的话，一方面溶液中乙醇浓度越高，水解速度越慢，抑制水解，使玻璃的形核数量减少，生长缓慢，形成较小粒径的介孔玻璃颗粒；另一方面粒子的表面能会随着粒子尺寸的减小而增强，从而导致介孔玻璃颗粒的聚集到一块。
优选的方案，步骤一中，所述溶液A中，钙源与乙醇水溶液的固液质量体积比为3.0-3.5g：100mL。
优选的方案，步骤一中，所述钙源为四水硝酸钙。
优选的方案，步骤一中，所述磷源为磷酸三乙酯。
优选的方案，步骤一中，所述硅源为正硅酸乙酯。
优选的方案，步骤一中，所述锶源为氯化锶。
优选的方案，先将有机模板剂溶解于乙醇水溶液，再继续将钙源、磷源、硅源溶解于乙醇水溶液，获得溶液A。先将有机模板剂溶解于乙醇水溶液，再加入其他的反应原料可以使得化学反应更加充分。
优选的方案，步骤一中，所述反应在搅拌下进行，反应的温度为30-40℃，反应的时间为3-10h。
发明人发现，反应的温度对含锶介孔生物玻璃的成形也有一定的影响，将反应温度控制在本发明的要求范围内，才能获得球状、粒径均匀、粒径范围在200-500nm内的含锶介孔生物玻璃，这是由于生物玻璃的形核和长大理论，形核率与反应温度密切相关，如果加热温度过低，形核率太低，不能形成完整的球形，制备的生物玻璃是无规则形状的。温度过高，会加快形核速率，旧核来不及长大，新核就已经在其表面形成，因此形成的生物玻璃粒径非常小，而且团聚在一块。
优选的方案，步骤一中，所述混合凝胶中，按摩尔比计，锶元素：钙元素：磷元素：硅元素＝2-5:5-20:5-15:60-80。
在实际操作过程中，将混合凝胶先采用去去离子水离心清洗，然后再于真空环境下进行干燥。
优选的方案，步骤一中，所述煅烧在真空气氛下进行，煅烧的温度为600-800℃；优选为600-700℃，煅烧的时间为3-8h。
发明人发现，煅烧时间需要有效控制，如果煅烧温度过低和加热时间过短，有机模板剂不能充分挥发，残留在生物玻璃的介孔通道，导致制备的生物玻璃介孔孔径不均匀。煅烧温度过高和加热时间过长，会在生物玻璃内部造成大量的伪孔，严重影响其载锶能力。
进一步的优选，所述煅烧的升温速度为2℃/min。
优选的方案，步骤二中，所述混合粉中，含锶介孔生物玻璃的质量分数为4-10wt％，优选为6-8wt％。
优选的方案，步骤二中，所述球磨的转速为100-300rad/min，球磨的时间为2-8h。
进一步的优选，步骤二中，所述球磨的转速为200-300rad/min。
含锶的介孔生物玻璃粉末和镁粉通过高速球磨混合，通过对球磨工艺和参数的优化选择，能够促进生物玻璃粉末的均匀分散。
优选的方案，步骤二中，所述激光选区熔化成形时，激光功率90-120W，扫描速率100-160mm/s。
进一步的优选，步骤二中，所述激光选区熔化成形时，激光功率90-100W，扫描速率100-130mm/s。
本发明一种含锶介孔生物玻璃-镁金属复合材料的应用，将所述含锶介孔生物玻璃-镁金属复合材料用于骨组织修复材料。
与现有技术相比，本发明具有如下有益的效果：
(1)介孔生物玻璃典型的特征是比表面积大，表面富含大量的硅氧烷桥和游离的硅烷醇基团，这些基团呈负电性。它们可以充当与Sr2+吸附的基质，与普通的生物玻璃相比，可以吸附更多的Sr2+。随着镁基体的降解，介孔玻璃逐渐显露，达到对Sr2+的缓控释放。锶与钙的物化性质相似，能够取代生物玻璃种的钙离子，从而实现锶离子的高装载量，提高促成骨能力。
(2)纳米含锶生物玻璃微球具有粒径小、形状规则、载锶量高的特点，能够在镁基体中分散地更加均匀，从而促进了复合粉末的流动性，使得在采用选择性激光熔化技术制备镁金属复合材料时，显著增加了粉末的成型质量，提高镁金属的力学性能。更为重要的是，在镁金属降解的过程中，均匀分散的纳米粒子可以在镁基体表面均匀矿化，使得钙磷层形成地更加均匀，因此可以明显地延缓镁基体的腐蚀。这种均匀分散状态可以明显地实现锶离子均匀释放，与一般的载锶颗粒对比，对促进成骨具有明显的优势。
(2)利用介孔生物玻璃诱导钙磷沉积，形成“保护层”，同时提高镁金属骨植入物的耐腐蚀性能和生物活性。介孔生物玻璃具有较大的比表面积，在体液中能够提供更多的钙磷形核位点，从而促进基体的表面矿化形成致密的钙磷层。由于介孔生物玻璃中含有介孔氧化硅能够水解形成带负电荷的硅胶层，从而依次吸附体液环境中的Ca2+和HPO4 2-离子，从而在基体表面矿化形成羟基磷灰石覆盖层，实现与骨组织的良好结合。该结构不仅能对镁基体起到保护作用从而延缓降解，还能促进界面的新骨生长。另一方面，介孔玻璃在与体液的相互作用的过程中会发生溶解，从而会产生离子交换，释放出更多的Ca2+和HPO4 2-。Ca2+和HPO4 2-的浓度急剧增加，可以加速磷灰石的形成速率，形成更致密的保护层。
(3)利用选择性激光熔化技术(SLM)制造介孔生物玻璃-镁金属复合骨植入物，实现宏、微结构的精细调控。SLM作为一种典型的增材制造技术，能够实现复杂多孔结构的快速制备。更重要的是，SLM具有快速凝固的特点，不仅能够促进介孔生物玻璃的均匀分散，还能够细化镁金属晶粒，利于提升综合性能。此外，SLM作用时间短，冷却速度快，介孔生物玻璃不会因长时间高温环境而造成介孔结构的坍塌。
综上所述，本发明中合成含锶的介孔生物玻璃、使用的激光选区熔化技术、复合材料中的介孔生物玻璃的含量是经过发明人无数次验、付出创造性劳动的结晶，本发明通过对含锶的介孔生物玻璃的含量控制以及匹配特定的激光选区熔化工艺参数，制备得到一种含锶的介孔生物玻璃提高镁金属耐蚀性能和成骨的方法，有望应用于生物医用领域。
附图说明
图1实施例1中含锶的介孔生物玻璃微球粉末的微观形貌。
图2实施例1中介孔生物玻璃微球粉末的孔径分析。
图3实施例2中所得含锶介孔生物玻璃-镁复合材料的合金微观组织。
具体实施方式
下面将通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
步骤一：含锶的介孔生物玻璃微球的制备方法，
(1)将4g十二胺(DDA)溶于125mL乙醇水溶液中，其中，醇:水＝4:1，磁力搅拌30分钟，温度为40℃。
(2)分别将16mL的正硅酸四乙酯(TEOS)、1.22mL的磷酸三乙酯(TEP)、3.99g的硝酸钙(CN)有序地添加到步骤(1)的体系中，每一步磁力搅拌30min。
(3)将0.84g的硝酸锶(Sr)添加到步骤(2)的体系中，磁力搅拌3h，直到形成白色沉淀。
(4)将步骤(3)所得的溶液离心，用去离子水洗涤3次，得到白色沉淀。
(5)将步骤(4)所得的白色沉淀，放置在真空干燥箱中，设置温度为60℃，干燥24h，得到白色粉末。
(6)将步骤(5)所得的白色粉末，放置在管式加热炉中，加热到650℃，加热速度为2℃/min，加热3h，然后冷却到室温拿出，煅烧得到含锶的介孔生物玻璃微球。
对所得的介孔生物玻璃微球进行微观结构测试，发现：所述含锶的介孔生物玻璃形状较为均匀，为规则的球形，表面粗糙，平均粒径大约为500nm，如图1。得到的介孔生物玻璃氮气吸附-脱附曲线见图2，其中内插图为介孔孔径分布图。氮气吸附-脱附等温线存在明显的H3型迟滞环，平均孔径为3.75nm，比表面积为380m2g-1。
步骤二：含锶的介孔生物玻璃微球-镁金属复合材料的制备。
(1)按照设计组分配，设计生物玻璃/镁粉质量比为6％，称量含锶的介孔生物玻璃粉末0.5g，9.5g镁锌合金粉末(平均粒径50μm)。在氩气的保护气氛围中进行球磨获得混合粉末，所述球磨的转速为300rad/min，球磨时间为2h。
(2)在高纯氩气的气氛保护下，激光功率为90W、扫描速度为120mm/s、激光光斑为70μm。经过选择性激光熔化后制得含锶的介孔生物玻璃微球-镁金属复合材料。
测试发现，与未添加介孔生物玻璃的镁金属相比，介孔生物玻璃均匀分散在镁基体中，如图3，大颗粒为镁粉末，小颗粒为含锶的介孔生物玻璃粉末。通过在模拟体液中浸泡7天后，计算得到的降解速率为0.30mm/year。压缩性能测试结果显示，压缩强度为175MPa。同时通过SEM观察发现，表面覆盖了大量的钙磷层，表面具有良好的生物。浸泡7天后，测离子溶度：Sr2+＝6.227mg/L；Ca2+＝49.25mg/L
实施例2
其他条件均与实施例1相同，只是按照设计组分配，设计生物玻璃/镁粉质量比为8％，称量含锶的介孔生物玻璃粉末0.8g，9.2g镁锌合金粉末(平均粒径50μm)。在氩气的保护气氛围中进行球磨获得混合粉末，所述球磨的转速为300rad/min，球磨时间为2h。以上述混合粉末为原料，通过激光选区熔化工艺制备含锶的介孔生物玻璃的镁金属，制备过程中，激光功率为90W、扫描速度为120mm/s、激光光斑为100μm
测试发现，相比于生物玻璃/镁粉质量比为5％的镁金属，镁金属的致密度呈现下降趋势，使得腐蚀加快，合金的降解速率为0.33mm/year，压缩强度为167MPa。
实施例3
其他条件均与实施例1相同，只是按照设计组分配，设计生物玻璃/镁粉质量比为4％，称量含锶的介孔生物玻璃粉末0.4g，9.6g镁锌合金粉末(平均粒径50μm)。在氩气的保护气氛围中进行球磨获得混合粉末，所述球磨的转速为300rad/min，球磨时间为2h。以上述混合粉末为原料，通过激光选区熔化工艺制备含锶的介孔生物玻璃的镁金属，制备过程中，激光功率为90W、扫描速度为120mm/s、激光光斑为100μm。经测式，本实施例2中，所得含锶介孔生物玻璃-镁复合材料的降解速率为0.38mm/year，压缩强度为150MPa。
实施例4
其他条件均与实施例1相同，只是按照设计组分配，设计生物玻璃/镁粉质量比为10％，称量含锶的介孔生物玻璃粉末1g，9g镁锌合金粉末(平均粒径50μm)。在氩气的保护气氛围中进行球磨获得混合粉末，所述球磨的转速为300rad/min，球磨时间为2h。以上述混合粉末为原料，通过激光选区熔化工艺制备含锶的介孔生物玻璃的镁金属，制备过程中，激光功率为90W、扫描速度为120mm/s、激光光斑为100μm测试，本实施例2中，所得含锶介孔生物玻璃-镁复合材料的降解速率为0.4mm/year，压缩强度为148MPa。
在本发明的研究过程中，还尝试了许多其它方案，但所得产品的性能远远差于实施例。
对比例1
其他条件均与实施例1一致，不同之处在于：生物玻璃/镁粉质量比为3％，称量含锶的介孔生物玻璃粉末0.3g，9.7g镁锌合金粉末。
测试发现，相比于生物玻璃/镁粉质量比为4％的镁金属，所制备合金中形成的矿化层非常少，合金的降解速率明显没有得到改善，降解速率为0.68mm/year，压缩强度为125MPa。
对比例2
其他条件均与实施例1一致，不同之处在于：生物玻璃/镁粉质量比为11％，称量含锶的介孔生物玻璃粉末1.1g，8.9g镁锌合金粉末制备过程中，测试发现，所制备合金的致密度较低，这是由于加入的生物玻璃含量过多，激光熔化的镁锌合金粉末不能与生物玻璃达到较好粘黏性。陶瓷相太多对成型件的致密性能影响很大，降解速率升高到0.8mm/year，压缩强度为135MPa。
对比例3
其他条件均与实施例1一致，不同之处在于：控制激光功率40W、扫描速度120mm/s、光斑直径100μm，测试发现，所制备合金中有很多镁金属粉末没有充分熔化，这是因为功率过低，导致激光能量密度不够，成型质量不够致密，降解速率升高到1.5mm/year，压缩强度为85MPa。
对比例4
其他条件均与实施例1一致，不同之处在于：控制激光功率90W、扫描速度80mm/s、光斑直径100μm。测试发现，镁金属中形成了很多微裂纹，而且加入的生物玻璃分布不均匀。这是由于激光能量过高，影响的熔池的流动状态，成型质量不够致密，降解明显升高到0.7mm/year，压缩强度为150MPa。
对比例5
其他条件均与实施例1一致，不同之处在于：将介孔生物玻璃替换普通生物玻璃，结果发现，镁金属中钙磷层减少，裸露的面积更大，矿化效果没有实施例那么好，降解速率升高到0.52mm/year，压缩强度为131MPa。
对比例6
其他条件均与实施例1一致，不同之处在于：取2g十二胺有机模板剂，进行介孔生物玻璃的合成。结果发现，合成的介孔生物玻璃为椭球形、粒径小，而且分散性不好，聚集到一块。添加到镁基体中，发现成型质量较差，镁金属中的钙磷层很少，裸露的面积更大，矿化效果没有实施例那么好，降解速率升高到0.55mm/year，压缩强度为113MPa。
对比例7
其他条件均与实施例1一致，不同之处在于：取6g十二胺有机模板剂，进行介孔生物玻璃的合成。结果发现，合成的介孔生物玻璃为片状，而且分散性不好，聚集到一块。添加到镁基体中，发现成型质量较差，镁金属中的钙磷层很少，裸露的面积更大，矿化效果没有实施例那么好，降解速率升高到0.71mm/year，压缩强度为111MPa。
对比例8
其他条件均与实施例1一致，不同之处在于：磁力搅拌温度为10℃，进行介孔生物玻璃的合成。结果发现，合成的介孔生物玻璃形核率很低，不能形成完整的球形，呈现无规则形状，分散性不好，聚集到一块。添加到镁基体中，发现成型质量较差，镁金属中的钙磷层很少，裸露的面积更大，矿化效果没有实施例那么好，降解速率升高到0.55mm/year，压缩强度为118MPa。
对比例9
其他条件均与实施例1一致，不同之处在于：磁力搅拌温度为60℃，进行介孔生物玻璃的合成。结果发现，合成的介孔生物玻璃粒径非常小，而且分散性不好，团聚在一块。添加到镁基体中，发现成型质量较差，镁金属中的钙磷层很少，裸露的面积更大，矿化效果没有实施例那么好，降解速率升高到0.62mm/year，压缩强度为115MPa。
对比例10
其他条件均与实施例1一致，不同之处在于：煅烧温度为500℃，进行介孔生物玻璃的合成。结果发现，合成的介孔生物玻璃粒杂质很多，介孔孔径非常小，为0.7nm；比表面积更小。添加到镁基体中，镁金属中的钙磷层很少，裸露的面积更大，矿化效果没有实施例那么好，降解速率升高到0.69mm/year，压缩强度为125MPa。
对比例11
其他条件均与实施例1一致，不同之处在于：煅烧温度为900℃，进行介孔生物玻璃的合成。结果发现，合成的介孔生物玻璃粒孔径分布比较杂乱，存在很多的伪孔；载锶量很低。添加到镁基体中，镁金属中的钙磷层不均匀，裸露的面积大，矿化效果和载锶量没有实施例那么好，降解速率升高到0.65mm/year，压缩强度为118MPa。

Claims (10)

1.一种含锶介孔生物玻璃-镁复合材料，其特征在于：所述复合材料由镁基体以及均匀分布于镁基体中的含锶介孔生物玻璃组成。
2.根据权利要求1所述的一种含锶介孔生物玻璃-镁复合材料，其特征在于：所述含锶介孔生物玻璃-镁复合材料中，含锶介孔生物玻璃的质量分数为4-10wt％；
所述含锶介孔生物玻璃中，锶的质量分数为2-5wt％；含锶介孔生物玻璃的形状为球形，粒径为200-500nm，介孔直径为2-10nm。
3.根据权利要求1或2所述的一种含锶介孔生物玻璃-镁复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一
将有机模板剂、钙源、磷源、硅源溶解于乙醇水溶液中，获得溶液A、将锶源加入溶液A中，获得混合液，反应、获得混合凝胶，干燥后煅烧，即得含锶介孔生物玻璃；
步骤二
将步骤一所得含锶介孔生物玻璃与镁粉混合，球磨，获得混合粉，混合粉经激光选区熔化成形即得含锶介孔生物玻璃-镁复合材料。
4.根据权利要求3所述的一种含锶介孔生物玻璃-镁复合材料的制备方法，其特征在于：
步骤一中，所述有机模板剂为十二胺，所述十二胺与乙醇水溶液的固液质量体积比为：3-5g:125mL。
步骤一中，所述乙醇水溶液中，按体积比计，乙醇:水＝2-6:1。
5.根据权利要求3所述的一种含锶介孔生物玻璃-镁复合材料的制备方法，其特征在于：
步骤一中，所述溶液A中，钙源与乙醇水溶液的固液质量体积比为3.0-3.5g:100mL。
步骤一中，所述钙源为四水硝酸钙。
步骤一中，所述磷源为磷酸三乙酯。
步骤一中，所述硅源为正硅酸乙酯。
步骤一中，所述锶源为氯化锶。
6.根据权利要求3所述的一种含锶介孔生物玻璃-镁复合材料的制备方法，其特征在于：
步骤一中，所述反应在搅拌下进行，反应的温度为30-40℃，反应的时间为3-10h。
步骤一中，所述混合凝胶中，按摩尔比计，锶元素：钙元素：磷元素：硅元素＝2-5:5-20:5-15:60-80。
7.根据权利要求3所述的一种含锶介孔生物玻璃-镁复合材料的制备方法，其特征在于：
步骤一中，所述煅烧在真空气氛下进行，煅烧的温度为600-800℃；煅烧的时间为3-8h。
8.根据权利要求3所述的一种含锶介孔生物玻璃-镁复合材料的制备方法，其特征在于：
步骤二中，所述混合粉中，含锶介孔生物玻璃的质量分数为4-10wt％；
步骤二中，所述球磨的转速为100-300rad/min，球磨的时间为2-8h。
9.根据权利要求3所述的一种含锶介孔生物玻璃-镁复合材料的制备方法，其特征在于：
步骤二中，所述激光选区熔化成形时，激光功率90-120W，扫描速率100-160mm/s。
10.根据权利要求1或2所述的一种含锶介孔生物玻璃-镁金属复合材料的应用，其特征在于：将所述含锶介孔生物玻璃-镁金属复合材料用于骨组织修复材料。
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