一种人工关节假体及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115998948A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202211574989.8A61L27/52(2006.01)(22)申请日2022.12.08A61L27/22(2006.01)A61L27/28(2006.01)(71)申请人中国科学院宁波材料技术与工程研究所地址315201浙江省宁波市镇海区庄市大道519号申请人宁波慈溪生物医学工程研究所(72)发明人肖颖方越王荣赵尹毓(74)专利代理机构北京元周律知识产权代理有限公司11540专利代理师张莹(51)Int.Cl.A61L27/16(2006.01)A61L27/30(2006.01)A61L27/54(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种人工关节假体及其制备方法(57)摘要本申请公开了一种人工关节假体及其制备方法，属于人工关节假体领域。一种人工关节假体，包括一体化臼杯；所述一体化臼杯为超高分子量聚乙烯复合材料；所述超高分子量聚乙烯复合材料包括超高分子量聚乙烯、多孔钛粉涂层、水凝胶涂层；所述超高分子量聚乙烯为载体；所述多孔钛粉涂层、所述水凝胶涂层负载在所述超高分子量聚乙烯表面；所述多孔钛粉涂层通过下表面的孔隙结构与所述超高分子量聚乙烯结合；所述多孔钛粉涂层通过上表面孔隙结构与所述水凝胶涂层结合。该一体化人工关节假体减少了常规的关节假体因使用金属臼杯导致的模量高，出现应力遮挡的现象。而且解决了常规的关节假体表面生物功能低，植入后容易出现松动和染菌的问题。CN115998948ACN115998948A权利要求书1/2页1.一种人工关节假体，其特征在于，包括一体化臼杯；所述一体化臼杯为超高分子量聚乙烯复合材料；所述超高分子量聚乙烯复合材料包括超高分子量聚乙烯、多孔钛粉涂层、水凝胶涂层；所述超高分子量聚乙烯为载体；所述多孔钛粉涂层、所述水凝胶涂层负载在所述超高分子量聚乙烯表面；所述多孔钛粉涂层通过下表面的孔隙结构与所述超高分子量聚乙烯结合；所述多孔钛粉涂层通过上表面孔隙结构与所述水凝胶涂层结合。2.根据权利要求1所述的人工关节假体，其特征在于，多孔钛粉的孔径为50nm～500nm；优选地，所述多孔钛粉的尺寸为20μm～1000μm；优选地，所述多孔钛粉的孔径为200nm～300nm；优选地，所述多孔钛粉的尺寸为50μm～300μm；优选地，所述多孔钛粉的形状为球形和/或不规则形态；优选地，所述超高分子量聚乙烯的分子量为100万～500万。3.根据权利要求1所述的人工关节假体，其特征在于，所述水凝胶涂层的厚度为100μm～1000μm；优选地，所述水凝胶涂层的厚度为200μm～400μm；优选地，所述多孔钛粉涂层的厚度为50μm～1000μm；优选地，所述多孔钛粉涂层的厚度为100μm～300μm。4.根据权利要求1所述的人工关节假体，其特征在于，所述水凝胶涂层内负载有生长因子和/或抗菌药物；优选地，所述生长因子选自骨形态蛋白BMP2、转化生长因子TGF‑β、血管内皮生长因子VEGF、胰岛素样生长因子中的至少一种；优选地，所述抗菌药物选自万古霉素盐酸盐、庆大霉素硫酸盐中的至少一种。5.根据权利要求1所述的人工关节假体，其特征在于，所述多孔钛粉涂层和/或所述超高分子量聚乙烯上还负载有多酚类化合物；优选地，所述多酚类化合物桥接所述水凝胶涂层。6.一种人工关节假体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将超高分子量聚乙烯的臼杯置于含有多孔钛粉的模具内，热压得到多孔钛涂层修饰的超高分子量聚乙烯臼杯；S2、将水凝胶预聚液滴加到所述多孔钛涂层修饰的超高分子量聚乙烯臼杯的多孔钛涂层表面，自由基聚合得到超高分子量聚乙烯复合材料臼杯。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述多孔钛粉的质量为0.3g～1.0g；优选地，步骤S1中，先在模具内喷涂脱模剂，再将所述多孔钛粉末铺在模具内，倒掉未黏附的所述多孔钛粉；优选地，步骤S1中，所述脱模剂为油性脱模剂；优选地，步骤S1中，通过平板硫化机进行热压；优选地，步骤S1中，热压的条件如下：平板硫化机上板的温度为室温；下板的温度为140℃～180℃；2CN115998948A权利要求书2/2页时间为10min～30min；优选地，步骤S1中，热压的压力为1MPa～3MPa；优选地，步骤S1中，热压结束后，将模具转移至另一个平板硫化机进行冷压；冷压的条件如下：压力为1MPa～3MPa；时间为10min～30min。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S2之前，将所述多孔钛涂层修饰的超高分子量聚乙烯臼杯置于含单宁酸的Tris缓冲溶液中反应，得到多酚表面修饰的所述多孔钛涂层修饰的超高分子量聚乙烯臼杯；优选地，所述单宁酸的