TWI719767B - 生物可降解鐵基合金組成物、應用其之生物可降解醫療植入物及其製造方法 - Google Patents

生物可降解鐵基合金組成物、應用其之生物可降解醫療植入物及其製造方法 Download PDF

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Abstract

本揭露內容的實施例提供一種生物可降解鐵基合金組成物、應用其之生物可降解醫療植入物及其製造方法。生物可降解鐵基合金組成物包含98 wt%以上的鐵以及2 wt%以下的添加材料，添加材料包含0.1 wt%~0.8 wt%的錳、0.01 wt%~0.15 wt%的鉬、0.1 wt%~0.3 wt%的鉻、0.02 wt%~0.15 wt%的碳、及0.01 wt%~0.15 wt%的矽。

Description

生物可降解鐵基合金組成物、應用其之生物可降解醫療植入物及其製造方法
本揭露內容是有關於一種生物可降解組成物、應用其之生物可降解醫療植入物及其製造方法，特別是有關於一種生物可降解鐵基(iron-based)合金組成物、應用其之生物可降解醫療植入物及其製造方法。
隨著全球邁入高齡化社會，醫療支出比重持續增加，同時也帶動植入性醫療器材(醫療植入物)需求持續成長。典型的醫療植入物，以骨科所使用的骨釘和骨板為例，一般多以(例如不銹鋼、鈷鉻合金、鈦及鈦合金等)金屬材料製成，具有高強度、高韌性、高抗疲勞強度、抗腐蝕性、可塑性、加工性與高經濟性等優點。然而，金屬醫療植入物在植入人體之後，並不會在人體內分解，可能讓人體產生異物感，且有潛在的感染疑慮。因此，當傷口復原後，需要以二次手術將其移除。並且，目前以二次手術取出醫療植入物有其臨床風險，取出風險根據統計有12~40%的機率會引發併發症，並以神經損傷居多，而且可能會在骨折癒合後形成局部組織空間的擠壓，甚至使表皮、軟組織潰瘍。
由於移除醫療植入物的二次手術具有容易引發併發症以及損傷神經的臨床風險，目前已有採用包含聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚氰基丙烯尹酯(PACA)、聚己內酯(PCL)、聚二氧環己酮(PDO)等生物可分解的高分子材料，來製作植入性醫療器材的技術。利用高分子可被人體吸收的特性，不須再以二次手術取出植入物，可避免二次手術對患者造成的危險及傷害。不過，使用生物可分解高分子材料所製備而成的醫療植入物，仍存在著強度不足、機械性質較差、且分解速率過快而不能承受較大的應力等問題，對人體可能會有不良的影響。
因此，提供一種先進的金屬材質之生物可降解組成物、其之生物可降解醫療植入物及其製造方法，是目前亟需研究與開發的課題。
本揭露內容是有關於一種生物可降解鐵基合金組成物、應用其之生物可降解醫療植入物及其製造方法。在實施例中，生物可降解鐵基合金組成物包含98 wt%以上的鐵以及2 wt%以下的添加材料，因此不僅利用此生物可降解鐵基合金組成物所製作的醫療植入物具有無細胞毒性且高生物相容性的優點，且微量添加材料的存在可以大幅提高醫療植入物的機械強度與降解速率，避免醫療植入物在體內斷裂的風險。
根據本揭露內容之一實施例，提出一種生物可降解鐵基合金組成物。生物可降解鐵基合金組成物包含98 wt%以上的鐵以及2 wt%以下的添加材料，添加材料包含0.1 wt%~0.8 wt%的錳、0.01 wt%~0.15 wt%的鉬、0.1 wt%~0.3 wt%的鉻、0.02 wt%~0.15 wt%的碳、及0.01 wt%~0.15 wt%的矽。
根據本揭露內容之另一實施例，提出一種生物可降解醫療植入物。生物可降解醫療植入物包含前述的生物可降解鐵基合金組成物。
根據本揭露內容之又一實施例，提出一種生物可降解醫療植入物的製造方法。生物可降解醫療植入物的製造方法包含：提供一生物可降解鐵基合金組成物，生物可降解鐵基合金組成物包含98 wt%以上的鐵以及2 wt%以下的添加材料，添加材料包含0.1 wt%~0.8 wt%的錳、0.01 wt%~0.15 wt%的鉬、0.1 wt%~0.3 wt%的鉻、0.02 wt%~0.15 wt%的碳、及0.01 wt%~0.15 wt%的矽；以及對此生物可降解鐵基合金組成物進行積層製造製程，以形成生物可降解醫療植入物。
在本揭露內容的實施例中，生物可降解鐵基合金組成物包含98 wt%以上的鐵以及2 wt%以下的添加材料，因此此生物可降解鐵基合金組成物所製作的醫療植入物不僅具有無細胞毒性且高生物相容性的優點，且微量添加材料的存在可以大幅提高醫療植入物的機械強度與降解速率，避免醫療植入物在體內斷裂的風險。以下詳細敘述本揭露內容之實施例。實施例所提出的特定組成僅為舉例說明之用，並非對本揭露內容欲保護之範圍做限縮。具有通常知識者當可依據實際實施態樣的需要對此些組成加以修飾或變化。
除非本文中另有清楚地指明，否則此處所使用的單數形式「一」和「該」也包含複數形式。可進一步瞭解的是，當說明書中使用「包括」及/或「包含」等用語，是為了指出所述的步驟、操作、成分及/或特性的存在，但不排除額外的一或多個其他特步驟、操作、成分、特性、及/或上述組合的存在。
說明書全文中的用語「一種實施例」或「一實施例」表示在實施例中描述到的特定步驟、操作、成分及/或特性至少包含在一實施例中。因此，說明書的全文的不同段落中所出現的片語「在一種實施例中」或「在一實施例中」不一定表示是相同的實施例。此外，特定的步驟、操作、成分及/或特性可透過任何合適的方式結合在一或多個的實施例中。可以理解的是，在方法的前、中、後可以提供額外的步驟，且一些所敘述的步驟可在所述方法的其他實施例被取代或刪除。
除非另外定義，在此使用的全部用語(包含技術及科學用語)具有與本揭露內容所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是，除非在本揭露內容的實施例有特別定義，這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有與相關技術及本揭露內容的背景或上下文一致的意思，而不應以理想化或過度正式的方式解讀。
本揭露內容的全文關於「純元素」 (例如：純鐵)的敘述，係指在設計上期望為不含其他元素、化合物等雜質，但在實際冶煉、精煉、鍍膜等過程中卻難以完全除去上述雜質而達成數學上或理論上100%的純金屬，而當上述雜質含量的範圍落於對應的標準或規格所訂定的允許範圍內，就可視為「純元素」。本揭露內容所屬技術領域中具有通常知識者應當瞭解依據不同的性質、條件、需求等等，上述對應的標準或規格會有所不同，故下文中並未列出特定的標準或規格。
根據本揭露內容之實施例，提供一種生物可降解鐵基合金組成物。在實施例中，生物可降解鐵基合金組成物包含98 wt%以上的鐵以及2 wt%以下的添加材料，添加材料包含0.1 wt%~0.8 wt%的錳、0.01 wt%~0.15 wt%的鉬、0.1 wt%~0.3 wt%的鉻、0.02 wt%~0.15 wt%的碳、及0.01 wt%~0.15 wt%的矽。
一般而言，業界常採用鎂基材料可降解組合物製作醫療植入物，但鎂基材料可降解組合物之醫療植入物在人體中的分解速率過快，導致醫療植入物的整體力學剛性不足、機械強度不易維持，且鎂基材料在降解過程中產生的氫氣可能會提高體內發炎的風險。再者，鎂基材料的醫療植入物中常含有微量稀土元素，也具有神經毒性之疑慮。另一方面，採用純鐵基生物可降解組合物所製作的醫療植入物，則因分解速率相對較慢，不易調控其在體內存在的時間。
相對而言，根據本揭露內容之實施例，生物可降解鐵基合金組成物包含98 wt%以上的鐵以及2 wt%以下的添加材料，因此此生物可降解鐵基合金組成物所製作的醫療植入物不僅具有無細胞毒性且高生物相容性的優點，且微量添加材料的存在可以大幅提高醫療植入物的機械強度與降解速率，避免醫療植入物在體內斷裂的風險。
並且，根據本揭露內容之實施例，生物可降解鐵基合金組成物僅包含0.1 wt%~0.8 wt%的錳，因此可以避免錳元素的含量較高時所產生的生物毒性的疑慮。
在一些實施例中，生物可降解鐵基合金組成物可包含98.2 wt%-99.7 wt%的鐵以及0.3 wt%-1.8 wt%的添加材料。在一些實施例中，生物可降解鐵基合金組成物可包含98.2 wt%-99.5 wt%的鐵以及0.5 wt%-1.8 wt%的添加材料。在一些實施例中，生物可降解鐵基合金組成物可包含98.2 wt%-99 wt%的鐵以及1 wt%-1.8 wt%的添加材料。
根據本揭露內容之一些實施例，生物可降解鐵基合金組成物包含前述的特定含量範圍的鐵以及特定含量範圍的添加材料，因而可以具有優異的生物相容性、高降解速率以及高機械強度。
在一些實施例中，添加材料可包含0.2 wt%~0.65 wt%的錳及0.03 wt%~0.15 wt%的矽。在一些實施例中，添加材料可包含0.3 wt%~0.6 wt%的錳及0.06 wt%~0.12 wt%的矽。
根據本揭露內容之一些實施例，生物可降解鐵基合金組成物包含前述的特定含量的錳可以與鐵形成固溶合金，有助於提高鐵基合金的整體的強度，而生物可降解鐵基合金組成物包含前述的特定含量的矽則可以增進後續加工鑄造時的材料流動性。因此，根據本揭露內容之一些實施例，生物可降解鐵基合金組成物包含前述的特定含量的錳與矽之組合搭配，可以同時提高鐵基合金的整體強度及加工鑄造流動性，因此具有同時增進加工製程的便利性以及提高製品的機械強度的功效。
在一些實施例中，鉻相對於碳的重量比例(Cr/C)可以是在0.6~10的範圍內。在一些實施例中，鉻相對於碳的重量比例可以是在1~7的範圍內。在一些實施例中，鉻相對於碳的重量比例可以是在1.3~5的範圍內。
根據本揭露內容之一些實施例，鉻相對於碳的重量比例在前述的特定範圍內時，在生物可降解鐵基合金組成物經加工後，有助於在所形成的合金結構的晶界中形成碳化鉻微粒，碳化鉻具有高硬度及高耐磨耗的特性，因而可以大幅提升整體結構的機械強度。在一些實施例中，碳化鉻微粒可包含Cr 3C 2、Cr 7C 3及/或Cr 23C 6。
再者，根據本揭露之一些實施例所提出的生物可降解鐵基合金組成物，經積層製造加工後所形成的碳化鉻微粒具有偏小的粒徑範圍(例如約10μm)，且可以達到高抗拉強度(例如約1200MPa)的效果。
在一些實施例中，鉬相對於碳(Mo/C)的重量比例可以是在0.06~6的範圍內。在一些實施例中，鉬相對於碳(Mo/C)的重量比例可以是在0.1~2的範圍內。在一些實施例中，鉬相對於碳(Mo/C)的重量比例可以是在0.5~0.8的範圍內。
根據本揭露內容之一些實施例，鉬相對於碳的重量比例在前述的特定範圍內時，在生物可降解鐵基合金組成物經加工後，有助於在所形成的合金結構的晶界中形成碳化鉬微粒，碳化鉬具有高熔點、高硬度及高機械穩定性的特性，因而可以大幅提升整體結構的機械強度。在一些實施例中，碳化鉬微粒可包含Mo 2C及/或MoC。
再者，根據本揭露之一些實施例所提出的生物可降解鐵基合金組成物，如經積層製造加工後所形成的碳化鉬微粒具有偏小的粒徑範圍(例如約10μm)，且可以達到高抗拉強度(例如約1200MPa)的效果。
在一些實施例中，添加材料可更包含0.01 wt%~0.2 wt%的銅。在一些實施例中，添加材料可更包含0.05 wt%~0.15 wt%的銅。在一些實施例中，添加材料可更包含0.08 wt%~0.14 wt%的銅。
根據本揭露內容之一些實施例，生物可降解鐵基合金組成物包含前述的特定含量範圍的銅，因而可以使得製成的生物可降解醫療植入物在大氣中可具有較佳的耐蝕性，並且不會使得合金結構發生脆化而對於機械強度有不良的影響。
在一些實施例中，添加材料可更包含0.1 wt%~1.0 wt%的鋅。在一些實施例中，添加材料可更包含0.1 wt%~0.5 wt%的鋅。在一些實施例中，添加材料可更包含0.15 wt%~0.45 wt%的鋅。根據本揭露內容之一些實施例，生物可降解鐵基合金組成物包含前述的特定含量範圍的鋅，因而可以提高生物可降解鐵基合金組成物的生物降解速率。
在一些實施例中，添加材料可更包含0.01 wt%~0.1 wt%的磷。在一些實施例中，添加材料可更包含0.02 wt%~0.06 wt%的磷。
在一些實施例中，添加材料可更包含0.01 wt%~0.1 wt%的鈷。在一些實施例中，添加材料可更包含0.02 wt%~0.06 wt%的鈷。
另外，根據本揭露之一些實施例所提出的生物可降解鐵基合金組成物，可實質上不包含鋯(Zr)、或者僅包含0.6 wt%以下的鋯，因此可以避免鋯元素的含量較高時所產生的生物毒性的疑慮。
再者，由於鎂基材料會使可降解組合物之醫療植入物在人體中的分解速率過快，且降解過程中產生的氫氣可能引起體內發炎的風險和有神經毒性之疑慮，而根據本揭露之一些實施例所提出的生物可降解鐵基合金組成物實質上不包含鎂(Mg)，因此可以避免鎂元素的生物毒性的疑慮。
再者，根據本揭露之一些實施例的生物可降解鐵基合金組成物，也可以實質上不包含生物可分解高分子材料，例如聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚氰基丙烯尹酯(PACA)、聚己內酯(PCL)、聚二氧環己酮(PDO)、或上述的任意組合。另外，根據本揭露之一些實施例的生物可降解鐵基合金組成物，也可以實質上不包含生物可分解陶瓷材料，例如磷酸三鈣(TCP)、氧化鈦(titanium oxide)、氧化鋁(aluminum oxide)、氧化矽(silicon oxide)、氧化鋯(zirconia oxide) 、或上述的任意組合。
根據本揭露上述內容之一些實施例，生物可降解鐵基合金組成物以鐵作為主要成分且包含前述的微量添加材料，因此無須額外添加生物可分解高分子材料及/或生物可分解陶瓷材料，則所製成的生物可降解醫療植入物便可具有良好的生物相容性、優異的機械強度與降解速率。
在一些實施例中，生物可降解鐵基合金組成物可形成具有粉末狀的生物可降解鐵基合金材料，也可做為各種加工製程的起始材料，進一步製作出具有不同特定結構的生物可降解醫療植入物。相關內容在本文後段詳述。
根據本揭露內容之實施例，提供一種生物可降解醫療植入物。在一些實施例中，生物可降解醫療植入物可應用於例如牙科植、骨科、或整形外科手術中，用來作為例如牙周組織(齒槽骨)、骨骼或結締組織(例如皮膚)等…的填充物。在一些實施例中，生物可降解醫療植入物可包含牙科植入物、骨科植入物、心臟科植入物及/或整形外科植入物。
根據本揭露內容之實施例，提供一種生物可降解醫療植入物的製造方法。生物可降解醫療植入物的製造方法包含提供前述的生物可降解鐵基合金組成物、以及對此生物可降解鐵基合金組成物進行加工製程，以形成生物可降解醫療植入物。加工製程例如是包含積層製造（additive manufacturing，AM）製程。
在一些實施例中，可採用一種金屬熔融製程以進行積層製造。例如導引一能量束(例如雷射、電子束、電弧、電漿、電磁傳導等能量源)對實施例所提出的生物可降解鐵基合金組成物進行燒結(例如選擇性雷射燒結(Selective Laser Sintering，SLS)或直接金屬雷射燒結(Direct Metal Laser Sintering，DMSL)固化成型、熔融(例如選擇性雷射熔融(Selective Laser Melting，SLM)或電子束熔融(Electron Beam Melting，EBM)固化成型、或前述之組合。相較於一般的熔煉與熱壓製程，雷射燒結或熔融方式具有快速的冷卻速率(例如>10E4 K/sec)，而可形成較小的晶粒，製作出具有高強度的生物可分解醫療植入物。
在一些實施例中，積層製造製程可包含以下步驟：在承載基材上提供生物可降解鐵基合金組成物；對生物可降解鐵基合金組成物進行燒結/融熔製程，例如可提供一個聚焦能量束，沿著一個預設掃描路徑對生物可降解鐵基合金組成物進行燒結/熔融；固化被燒結/融熔的生物可降解鐵基合金組成物，以至少在承載基板的表面上形成一個積層(lamination)；接著，再重複上述步驟以形成複數個積層，多個積層相互堆疊以構成一種具有立體結構的塊材。在一些實施例中，在燒結/融熔製程中，可以採用功率實質介於200瓦特(W)至340瓦特的雷射光束，以實質介於1500毫米/秒(mm/s)至4500毫米/秒的掃描速度進行燒結/熔融。在一些實施例中，固化被燒結/融熔的生物可降解鐵基合金組成物的步驟可包含於空氣氣氛(air atmosphere)中對燒結/融熔的生物可降解鐵基合金組成物進行退火處理(annealing)。
在一些實施例中，可以先藉由氣體霧化設備將生物可降解鐵基合金組成物製作成圓球狀粉體，接著利用例如氣流式粉末分級機進行粉末篩分而分離出具有例如大約10~60微米(μm)之尺寸的粉體，並使用粉末混粉機將不同成分的粉體混合，然後以粉體作為前述的燒結/熔融的起始材料以進行積層製造製程，而製作出積層堆疊的立體結構塊材。
類似於前述的實施例，可對積層堆疊而成的立體結構塊材進一步進行其它後段加工製程，而製作成例如牙科植、骨科、或整形外科之手術中所使用的生物可分解醫療植入物。
在一些實施例中，也可以藉由調控製作每一個燒結/融熔製程的預設掃描路徑，改變每一個積層的橫切面外觀，經由積層層層堆疊之後，可以使堆疊的立體結構結具有一個預設的外型。
根據本揭露內容之一些實施例，藉由積層製造製程並以生物可降解鐵基合金組成物所製成的生物可降解醫療植入物可具有高達約1200MPa的抗拉強度，此強度相當於純鐵的抗拉強度的約2.4倍。
以下係就實施例作進一步說明。以下係列出數個實施例之生物可降解鐵基合金組成物的組成以及特性測試結果，以說明本揭露內容之生物可降解鐵基合金組成物及所製作的醫療植入物的特性。然而以下之實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本揭露內容實施之限制。
表1列出實施例與比較例之鐵基合金組成物的元素組成與重量比例，表2列出製成的醫療植入物的特性測試結果，其中實施例1~3和比較例1~2均為經過積層製造所製成的醫療植入物樣品。比較例1的組成實質上是純鐵，但比較例1的組成中所包含的難以完全除去的雜質成分也列於表2中，雜質的成分與含量是藉由X-射線螢光分析(XRF)方法所測得。
表2中，MTT(%)表示細胞毒性測試，測試方式與評價方式如下：根據ISO 10993-5的規範進行細胞毒性測試，採用方法為透過MTT((3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴鹽，噻唑藍)確認細胞存活死亡率。因為細胞內存在去氫酶(dehydrogenase) 可以將MTT結構內的 tetrazolium環切斷，進而產生藍色沉澱物，當活細胞越多，酵素活性相對較高，吸光值也會成正比而越高，而死細胞則不會產生此機轉，因此可以進一步透過吸光度值(OD值)來計算細胞的存活率。換言之，藉由確認其吸光值，當吸光值越高，即代表細胞之存活率越高，在細胞存活低於70%是判別有細胞毒性。
表2中，生物降解速率的測試方式與評價方式如下：根據ASTM G102-89規範進行電化學方法量測，實驗中之降解速率分析是透過量測試片的腐蝕電流密度(A/cm 2)，經公式計算為降解速率(mm/year)。實驗步驟首先將試片泡在人工模擬體液(SBF)中，並透過恆溫水槽確保實驗環境維持人體體溫37℃。接下來先由恆電位法或動電位極化法紀錄實驗過程中，電位值或電流值之變化情形。而腐蝕電流則由塔弗外插法(Tafel extrapolation)計算。塔弗外插法在腐蝕電位 50mv區域附近，可得一線性區域，稱為塔弗直線區(Tafel region)，陰極與陽極極化曲線的塔弗直線區切線外插交於橫軸，即為腐蝕電流(Icorr)，可代表腐蝕速率。
表1
  實施例1 實施例2 實施例3 比較例1 比較例2
鐵(wt%) 98.513 98.313 98.245   99.72
錳(wt%) 0.586 0.358 0.456 0.12 0.118
鋅(wt%) 0.152 0.482 0.853 N/A 0.5
鉻(wt%) 0.207 0.126 0.116 0.04 0.036
銅(wt%) 0.116 0.105 0.139   0.038
鉬(wt%) 0.082 0.130 0.063 N/A 0.05
矽(wt%) 0.105 0.095 0.071 0.01 0.007
碳(wt%) 0.112 0.087 0.020 0.030 0.025
鎳(wt%) 0.070 0.093 N/A   0.024
鋁(wt%) N/A 0.083 N/A   0.019
鋯(wt%) 0.026 0.052 N/A   N/A
磷(wt%) N/A 0.043 0.038   0.008
鈷(wt%) 0.032 0.032 N/A   N/A
表2
  實施例1 實施例2 實施例3 比較例1 比較例2
MTT(%)
螺紋骨釘 85.8 104.22 106.29 106.29 78.05
多孔螺紋骨釘1 91.79 108.17 110.03 110.03 71.71
多孔螺紋骨釘2 125.08 103.85 106.05 106.05 76.34
生物降解速率
腐蝕電壓(V) -0.694 -0.695 -0.679 -0.704 -0.657
腐蝕電流密度(μA/cm 2) 29.18 33.59 38.13 9.05 21.52
腐蝕速率(mm/ year) 0.338 0.389 0.442 0.105 0.249  
機械強度
抗拉強度(UTS) (MPa) 1210 1200 1080 495 568
應變量(Elongation) (%) 12.9 14.2 13.7 17 12
如表2所示，比較例1的不同骨釘的細胞存活率分別為106.29%、110.03%和106.05%，顯示均無細胞毒性，但比較例1具有過低的降解速率以及相當低的機械強度，因此若應用在醫療植入物，不僅有斷裂在體內的風險，也難以在體內順利降解。
此外，如表2所示，比較例2的不同骨釘的細胞存活率分別約為78%、72%和76%，其生物相容性的表現不如實施例1~3優異。
相對而言，如表2所示，實施例1的生物可降解鐵基合金組成物所製作的不同骨釘，其細胞存活率分別為85.8%、91.79%和125.08%；實施例2的生物可降解鐵基合金組成物所製作的不同骨釘，其細胞存活率分別高達104.22%、108.17%和103.85%；實施例3的生物可降解鐵基合金組成物所製作的不同骨釘，其細胞存活率更分別高達106.29%、110.03%和106.05%。因此，實施例1~3的生物可降解鐵基合金組成物所製作的骨釘顯示均無細胞毒性，適合應用在生物可降解醫療植入物，並且實施例1~3的骨釘均具有高抗拉強度(例如約1080~1210MPa)以及良好的伸長率(應變量)例如約12.9%~13.5%。以實施例2的骨釘為例，其抗拉強度相較於比較例1之骨釘的抗拉強度大幅提高約2.4倍。因此，根據本揭露內容之實施例的生物可降解鐵基合金組成物所製成的醫療植入物具有良好的生物相容性、高降解速率、以及優異的機械強度。
並且，由實施例1~3可看出，可進一步藉由微調添加材料中的元素重量比例，而可以調控生物可降解鐵基合金組成物的機械強度與降解速率，例如可以使降解速率在0.1~1.0 mm/year的範圍內調控，而能夠適用於更多種不同的醫療需求，提供較高的使用彈性以及應用面的多元性。
綜上所述，根據本揭露內容之實施例，生物可降解鐵基合金組成物包含98 wt%以上的鐵以及2 wt%以下的添加材料，藉由積層製造製程所製作而成的生物可降解醫療植入物，其機械強度與降解速率可大幅提升，同時也具無細胞毒性(高生物相容性)的優異特性，因此可在體內幫助組織癒合且不會引起周圍組織發炎，並且同時會逐漸受到腐蝕降解，直到完全被體內吸收代謝，如此也可解決目前不可降解之醫材需要二次手術與異物感的問題。再者，根據本揭露內容之實施例的生物可降解鐵基合金組成物的元素組成與重量比例之設計，不僅可解決現行高分子(polymer-based)與鎂基(Mg-based)材料植入物的機械強度不足的問題，也同時可增加多孔植入物的設計彈性。
雖然本揭露內容以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露內容。本揭露內容所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露內容之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾。因此本揭露內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
本揭露內容的每一個請求項可為個別的實施例，且本揭露內容的範圍包含本揭露內容的每一個請求項及每一個實施例的彼此之任意結合。
無。
無。
無。

Claims (8)

  1. 一種生物可降解鐵基合金組成物，包括：98wt%以上的鐵；以及2wt%以下的一添加材料，該添加材料包括0.1wt%~0.8wt%的錳、0.01wt%~0.15wt%的鉬、0.1wt%~0.3wt%的鉻、0.02wt%~0.15wt%的碳、及0.01wt%~0.15wt%的矽。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的生物可降解鐵基合金組成物，其中該添加材料更包括0.01wt%~0.2wt%的銅。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的生物可降解鐵基合金組成物，其中該添加材料更包括0.1wt%~1.0wt%的鋅。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的生物可降解鐵基合金組成物，其中該添加材料更包括0.01wt%~0.1wt%的磷。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的生物可降解鐵基合金組成物，其中該添加材料更包括0.01wt%~0.1wt%的鈷。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的生物可降解鐵基合金組成物，其中該添加材料中包括0.3wt%~0.6wt%的錳及0.06wt%~0.12wt%的矽。
  7. 一種生物可降解醫療植入物，包括如申請專利範圍第1至6項之任一項所述的生物可降解鐵基合金組成物。
  8. 一種生物可降解醫療植入物的製造方法，包括：提供一生物可降解鐵基合金組成物，包括：98wt%以上的鐵；及 2wt%以下的一添加材料，該添加材料包括0.1wt%~0.8wt%的錳、0.01wt%~0.15wt%的鉬、0.1wt%~3wt%的鉻、0.02wt%~0.15wt%的碳、及0.01wt%~0.15wt%的矽；以及對該生物可降解鐵基合金組成物進行一積層製造製程，以形成該生物可降解醫療植入物。
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