CN201710455U - 一种用于骨科手术中的钛合金螺丝钉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于骨科手术中的钛合金螺丝钉，在钛合金螺丝钉上设有羟基磷灰石层；所述的羟基磷灰石层的厚度为10～100μm；优选为60μm。本实用新型的优点：由于仿生磷灰石层的成分更接近于人体骨无机质，而可望具有高的生物相容性和骨结合能力；在低温下进行，为共沉积蛋白质等生物大分子提供了可能性；工艺简便，费用较低。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体的说，是一种用于骨科手术中的钛合金螺丝钉。
【背景技术】
中国专利公开号CN1440948涉及羟基磷灰石/碳纳米管复合材料及其制备工艺，本发明涉及一种羟基磷灰石与碳纳米管的复合材料及其制备工艺。该复合材料主要由羟基磷灰石和碳纳米管两部分组成。工艺过程为先采用化学沉淀法合成羟基磷灰石，不经过固液分离过程，直接与碳纳米管复合制备出羟基磷灰石-碳纳米管复合材料。该复合材料具有良好的机械性能和生物相容性，同时具有一定的磁性及吸波性，可用于人体骨的修复、替换及骨科疾病的体外物理治疗等方面，并在人体承重骨及磁性和吸波材料方面具有应用潜力。
中国专利公开号CN1451691涉及聚乳酸自修饰羟基磷灰石/聚乳酸复合材料及制备方法，本发明提供一种聚乳酸自修饰羟基磷灰石/聚乳酸复合材料及制备方法，该方法首先采用与复合材料基体结构单元相同而分子量较小的聚乳酸修饰羟基磷灰石，然后将经过修饰的羟基磷石与相对分子量较高的聚乳酸基体进行复合，通过吸附、干燥、辊炼、模压成型制得复合材料。本发明的方法工艺简单、不引入其它毒性无机或有机小分子，所制得的复合材料初始抗弯强度高达114～210.2MPa，生物相容性好。
中国专利公开号CN1446588涉及玻璃基纳米羟基磷灰石生物水泥及其制备方法，本项发明涉及一种具有生物活性、能自行凝固成形的骨粘接剂(又称生物水泥)，它是一种多相复合物，由磷酸盐玻璃相和纳米羟基磷灰石晶体相所组成。磷酸盐玻璃相赋予生物水泥以优良的生物相容性与生物活性，与调和液混合后，具有粘度逐渐增大的性能，形成的混合物最终能自行固化，粘接骨组合件。混合时固化反应的产物铵基磷酸钙水化物经人体生理模拟液作用，生成新生态羟基磷灰石，对新骨的形成与生长起诱导作用。本发明用于外科手术中的骨缺损的修补和人造骨与自然骨的粘接，有较高的耐压强度，并具有抑制癌细胞生长的功能。
中国专利公开号CN1047627涉及羟基磷灰石人工骨质材料制备方法，本发明属于羟基磷灰石人工骨质材料制备技术，用氧化钙和磷酸为原料合成羟基磷灰石，再经成型烧结制成颗粒状或人体骨块状人工骨质材料，原料便宜易得，工艺先进简单。产品质量可靠适用，所制材料经医院骨科和手外科临床应用，取得满意结果，无败例发现。本材料机械强度高，生物相容性和成骨性良好。
中国专利公开号CN1065640涉及多孔型颗粒羟基磷灰石及制备方法，多孔型颗粒羟基磷灰石是一种球形或类球形多孔颗粒人工骨材料，在颗粒内部具有贯通孔隙，这些孔隙有利于体液循环和新生骨组织的长入，新生骨在孔隙内形成的结果可加速成骨过程并使其形成的再建骨更接近于天然骨。其制备方法是湿法合成羟基磷灰石后，经洗滤、烘干、粉碎、颗粒成型，烧结等工序后再分筛为不同粒度等级的球形或类球形颗粒，并通过控制细粉粒度来控制颗粒的孔隙率。
中国专利公开号CN1103849涉及均相沉淀制备球形羟基磷灰石的方法，本发明涉及采用均相沉淀制备球形羟基磷灰石的方法，其具体的解决方案为：在含有一定浓度的钙离子和磷酸根离子的水溶液中，加入沉淀剂或者络和剂和氧化剂发生均相反应，在一定反应条件下生成球形沉淀。其中，沉淀剂为：尿素或者六次甲基四胺。络和剂为：乙二胺四乙酸或者EDTA，氧化剂为：过氧化氢；本发明不涉及造粒过程，工艺、设备简单、易操作，成本低；可直接生成球形沉淀，采用本发明可得到各种粒径的球粒，其中球形羟基磷灰石颗粒，用于液相色谱填充介质，效果良好。
中国专利公开号CN1190136涉及医用植入物的离子束增强沉积羟基磷灰石镀层的制备方法，本发明涉及一种医用植入物的离子束增强沉积羟基磷灰石镀层的制备方法，该方法用50％羟基磷灰石的烧结陶瓷为溅射靶。首先用Ar离子轰击样品进行清洗，然后在保持有水蒸汽分压下以离子束轰击溅射靶，在基底样品表面溅射成膜，同时辅以高能Ar离子束轰击基底样品，将膜样品从真空室中取出，加热至380～420℃，在潮湿空气中退火。本发明制备的镀层具有膜与基片的结合力强，膜本身致密度高、生物相容性优良等优点。
中国专利公开号CN1203189涉及改进的将珊瑚转变为羟基磷灰石“人工骨”的制备工艺，发明涉及一种改进的将珊瑚转变为羟基磷灰石“人工骨”的制备工艺。其是用高浓度磷酸盐溶液浸泡珊瑚，在1kg/cm2～300kg/cm2压力下190℃～200℃反应7～8小时，用蒸馏水在100℃下洗涤至无有机盐成分，脱水，100℃干燥、高温和气体消毒。本工艺可在低中压条件下进行，反应所需的时间更为缩短，制成的成品在酸性介质中溶解缓慢，质量高，价格低。制成的成品可在骨科、口腔及眼科整形中应用。
中国专利公开号CN1213644涉及抗菌羟基磷灰石镀层的制备方法，本发明涉及一种抗菌羟基磷灰石镀层的制备方法，该方法首先是在清洗过的样品表面溅射沉积羟基磷灰石镀层，然后将镀完膜的样品放在浓度为20-100ppm的AgNO3溶液中，室温下浸泡24-48小时，即为具有抗菌羟基磷灰石镀层的样品。本发明制备的样品，其杀菌率在24小时内达100％，对巨噬细胞、成骨细胞等无毒副作用，具有良好的生物相容性。
中国专利公开号CN1270841涉及水热合成纳米羟基磷灰石生物涂层的复合制备工艺，本发明涉及金属牙种植体及骨植入体表面生物活性改性用纳米针状羟基磷灰石生物涂层的等离子喷涂-水热合成复合制备工艺，以磷酸氢钙或磷酸钙为初始粉料，采用等离子喷涂技术在金属表面制备初态涂层，并对初态涂层进行水热合成，得到的涂层为内应力低、结合强度适中、高纯度与高结晶度的纳米针状羟基磷灰石，其组态与骨中磷灰石的组态极为相近。
中国专利公开号CN101185776涉及一种纳米羟基磷灰石/聚合物复合骨替代材料的制备方法，本发明是一种纳米羟基磷灰石/聚合物复合骨替代材料的制备方法，纳米羟基磷灰石(n-HA)非水溶胶与聚合物原位共混制备的n-HA/聚合物复合骨替代材料，其中n-HA的含量为20-60wt％。制备方法包括：将具有极性和亲水性的高分子聚合物溶入有机溶剂；与n-HA溶胶搅拌共混，使n-HA颗粒在聚合物中均匀分布并与之形成化学键合；后经离心分离、干燥、热压成型等得到n-HA/聚合物复合材料。本发明制备的复合骨替代材料中纳米尺度的羟基磷灰石均匀分布在聚合物基体中，并与聚合物形成强的化学键和，不但具备高的拉伸和弯曲强度及适宜的弹性模量等力学性能，而且保证材料有良好的生物相容性，满足临床对人体承重骨修复材料的使用要求。
中国专利公开号CN101199869涉及液晶羟基磷灰石/聚合物复合各向异性骨替代材料及其制备方法，一种液晶羟基磷灰石/聚合物复合各向异性骨替代材料及其制备方法，包括以下步骤：(1)将具有极性和亲水性的高分子聚合物溶入有机溶剂；(2)与适量n-HA液晶搅拌共混，使液晶n-HA颗粒在聚合物中均匀取向排列；(3)加热共混液使有机液体挥发；(4)将混溶浓缩物在超低温度下冷冻，固定n-HA在聚合物中的有序排列；(5)干燥24h；(6)热压成型，得到n-HA/聚合物生物复合材料。所说的n-HA为直径15-20nm长200-300nm棒状液晶颗粒，并沿一定方向均匀分布在聚合物基体中，使沿n-HA排列方向的力学性能大大优化，即从成分、结构、性能上实现对自然骨的仿生，满足临床对人体承重骨替代材料的使用要求。
羟基磷灰石，Hydroxyapatite，简称：HA，物理化学性质：熔点：1650℃，比重：3.16g/cm，溶解度：0.4ppm，Ca/P：1.67，结晶构造：六角晶系，产品规格：粉末、多孔颗粒、块状(非标定型)产品，应用领域：骨替代材料、整形和整容外科、齿科、层析纯化、补钙剂，羟基磷灰石，又称羟磷灰石，是钙磷灰石(Ca5(PO4)3(OH))的自然矿物化。但是经常被写成(Ca10(PO4)6(OH)2)的形式以突出它是由两部分组成的：羟基与磷灰石。OH-基能被氟化物、氯化物和碳酸根离子代替，生成氟基磷灰石或氯基磷灰石。高达50％的骨骼都是由均匀成分的无机羟基磷灰石构成。目前广泛应用于制造认同牙齿或骨骼成份的尖端新素材。功能效果：健康亮白，去除牙菌斑，改善牙龈问题，防止蛀牙，清新口气，制法：可由Ca(PO4)2和CaCO3按拟定比例在高温下反应同时注入高压水蒸气，粉末经NH4Cl水溶液洗涤后干燥而成，分多孔型和致密型两种，前者是粉料发泡后于1250℃烧结制备，后者成型后于1250℃烧结而成。分布：广泛存在于人体和牛乳中，人体内主要分布于骨骼和牙齿中，牛乳内主要分布于酪蛋白胶粒和乳清中。因此，常把HA涂覆在力学性能较好的生物惰性金属表面如钛或钛合金的表面，得到兼有两者优点的复合材料。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于骨科手术中的钛合金螺丝钉。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种用于骨科手术中的钛合金螺丝钉，其特征在于，在钛合金螺丝钉上设有羟基磷灰石层；
所述的羟基磷灰石层的厚度为10～100μm；优选为60μm；
本实用新型的制备方法：将钢板置于仿生溶液中，进行仿生溶液生长法进行制备。
仿生溶液生长法是先配制一种与人体体液组成几乎相同的仿生溶液SBF，然后将金属基体置于此溶液中，模仿自然界生理磷灰石的矿化机制，在金属基体表面上生长出HA涂层。其基本原理为：先对金属基体进行碱液预处理，在其表面形成金属氧化物层，同时配制与人体体液组成几乎相同的模拟体液BF；然后将金属基体材料置入用于磷灰石晶核化介质的SBF溶液中，在SBF溶液中钛表面磷灰石的核化称为诱导期；而SBF溶液对磷灰石高度过饱和，是磷灰石晶核生长的介质，金属基体材料置入后，磷灰石晶核在原位自发生长形成涂层，称为生长期；由此在仿生物环境条件下，金属基体材料表面金属氧化物层与模拟体液作用形成羟基磷灰石涂层，其主要是含Ca，P的涂层。
与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：
本实用新型的钛合金螺丝钉，仿生沉积的磷灰石层具有如下的优越性：(1)由于仿生磷灰石层的成分更接近于人体骨无机质，而可望具有高的生物相容性和骨结合能力；(2)在低温下进行，为共沉积蛋白质等生物大分子提供了可能性；(3)可在形状复杂多孔的基体上形成均匀的涂层；(4)工艺简便，费用较低。
【附图说明】
图1本实用新型的结构示意图；
附图中的标号分别为：1、羟基磷灰石层，2、钛合金螺丝钉。
【具体实施方式】
下面结合附图进行做进一步的说明。
实施例1
请参见附图1，一种用于骨科手术中的钛合金螺丝钉，在钛合金螺丝钉2上设有羟基磷灰石层1；
所述的羟基磷灰石层的厚度为50μm；
本实用新型的制备方法：将钢板置于仿生溶液中，进行仿生溶液生长法进行制备。
仿生溶液生长法是先配制一种与人体体液组成几乎相同的仿生溶液SBF，然后将金属基体置于此溶液中，模仿自然界生理磷灰石的矿化机制，在金属基体表面上生长出HA涂层。其基本原理为：先对金属基体进行碱液预处理，在其表面形成金属氧化物层，同时配制与人体体液组成几乎相同的模拟体液BF；然后将金属基体材料置入用于磷灰石晶核化介质的SBF溶液中，在SBF溶液中钛表面磷灰石的核化称为诱导期；而SBF溶液对磷灰石高度过饱和，是磷灰石晶核生长的介质，金属基体材料置入后，磷灰石晶核在原位自发生长形成涂层，称为生长期；由此在仿生物环境条件下，金属基体材料表面金属氧化物层与模拟体液作用形成羟基磷灰石涂层，其主要是含Ca，P的涂层。
所述的仿生溶液为：在800ml蒸馏水中依顺序加入NaCl7.996g，NaHCO30.350g，KCl0.224g，K2HPO4·3H2O0.228g，MgCl2·6H2O0.305g，CaCl20.278g，Na2SO40.071g，用50mmol/L缓血酸胺(CH2OH)·3CNH2和0.1MHCl缓冲pH值7.2，温度37℃，定容至1000ml，即制成本实用新型中使用的SBF。配制后的离子终浓度与人体血浆离子浓度几乎相同。将羟基磷灰石加入到溶液中，再将钢板置于其溶液中，缓慢反应，时间为1周左右，取出风化，自然干燥，得到含有羟基磷灰石的钛合金螺丝钉。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1.一种用于骨科手术中的钛合金螺丝钉，其特征在于，在钛合金螺丝钉上设有羟基磷灰石层。
2.如权利要求1所述的一种用于骨科手术中的钛合金螺丝钉，其特征在于，所述的羟基磷灰石层的厚度为10～100μm。
3.如权利要求1所述的一种用于骨科手术中的钛合金螺丝钉，其特征在于，所述的羟基磷灰石层的厚度为60μm。
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| CN2010202557163U CN201710455U (zh) | 2010-07-09 | 2010-07-09 | 一种用于骨科手术中的钛合金螺丝钉 |
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| CN104857568A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-08-26 | 河南科技大学 | 一种具有抗菌性能的磷酸钙基骨水泥及其制备方法 |
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| CN104857568B (zh) * | 2015-05-29 | 2017-06-23 | 河南科技大学 | 一种具有抗菌性能的磷酸钙基骨水泥及其制备方法 |
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