抗菌促成骨医用纳米多孔钽铜合金及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115747596A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211447253.4A61L27/04(2006.01)(22)申请日2022.11.18A61L27/56(2006.01)B22F3/105(2006.01)(71)申请人东莞宜安科技股份有限公司B22F3/11(2006.01)地址523000广东省东莞市清溪镇银泉工业区申请人东莞市镁安医疗器械有限公司华东交通大学(72)发明人李艳芳陈绵李卫荣庞栋李春华胡剑邱靖李荣慧刘培玉许秀丽(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227专利代理师张海燕(51)Int.Cl.C22C27/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称抗菌促成骨医用纳米多孔钽铜合金及其制备方法(57)摘要为了改善植入材料的细菌感染和骨相容性的问题，本发明提供了抗菌促成骨医用纳米多孔钽铜合金及其制备方法，采用机械合金化和放电等离子烧结的方法来制备医用纳米钽铜合金，选择球型硬脂酸为造孔剂，进而赋予纳米钽铜合金多孔结构，获得具有铜含量低、抗菌性能和促成骨性能优异的新型医用纳米多孔钽铜合金。本发明所制备的医用纳米多孔钽铜合金其多孔结构利于骨细胞粘附生长，为骨细胞生长提供了足够的三维生长空间，能够显著降低现有医疗技术中钽基合金植入医疗设备使用中引发的细菌感染风险，并且能够有效解决骨修复材料在临床运用中与人体相容性差等问题，在临床骨修复中具有广泛应用前景。CN115747596ACN115747596A权利要求书1/1页1.抗菌促成骨医用纳米多孔钽铜合金，其特征在于：其化学成分为质量百分比：Cu：1‑3wt.％，其余为Ta；其多孔孔径为：100nm‑600nm，孔隙率为：20％‑80％。2.根据权利要求1所述的抗菌促成骨医用纳米多孔钽铜合金，其特征在于：所述Cu以纳米形式存在，其大小为10‑100nm。3.权利要求1‑2任意一项所述的抗菌促成骨医用纳米多孔钽铜合金的制备方法，其特征在于：包括步骤如下：a、高能球磨：以纯度≥99.95％的钽粉和纯度≥99.90％的铜粉为原料，按照合金的化学成分质量百分比，将原料粉末放入高能球磨机中进行机械混合；b、添加造孔剂：向球磨后的所述原料粉末中添加球型硬脂酸，机械混匀，其中，所述球型硬脂酸占所述原料粉末的质量百分比为5％‑50％，所述球型硬脂酸粒径大小为100‑200nm；c、放电等离子烧结：将步骤b得到的混合粉末置于模具中，置于放电等离子烧结炉中进行烧结，烧结完成后所得到的即为该抗菌促成骨医用纳米多孔钽铜合金。4.根据权利要求3所述的抗菌促成骨医用纳米多孔钽铜合金的制备方法，其特征在于：步骤a中的高能球磨过程中，球磨珠与所述原料粉末质量比为15‑10：1，控制剂为体积分数为5％的无水乙醇，所述球磨珠为氧化锆或硬质合金材质。5.根据权利要求3所述的抗菌促成骨医用纳米多孔钽铜合金的制备方法，其特征在于：步骤c中将步骤b得到的混合粉末置于模具中，先在2‑4MPa的压力下预压1min，随后将所述模具置于放电等离子烧结炉中进行烧结。6.根据权利要求3所述的抗菌促成骨医用纳米多孔钽铜合金的制备方法，其特征在于：步骤a中球磨时间为10‑36h，球磨转数为200‑500r/min。7.根据权利要求3所述的抗菌促成骨医用纳米多孔钽铜合金的制备方法，其特征在于：步骤c中放电等离子烧结炉的工艺参数为烧结压力为30‑50MPa，烧结温度为600‑1000℃，保温时间为1‑5min，升温速率为50‑100℃/min，真空度小于6MPa。2CN115747596A说明书1/7页抗菌促成骨医用纳米多孔钽铜合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于生物医用金属材料领域，特别适用于人体骨组织缺损的填充材料技术领域，具体为抗菌促成骨医用纳米多孔钽铜合金及其制备方法。背景技术[0002]金属钽以其优良的化学稳定性、优异的生物学特性和独特的结构性质已经引起生物医学界的广泛关注。与现有医用金属材料相比，钽主要具有两方面的明显优势：(1)钽具有更为优异的化学稳定性和耐蚀性能，常温下，钽与盐酸、浓硝酸甚至“王水”都不发生化学反应，一般的无机盐对钽均没有腐蚀作用；(2)钽的生物相容性极佳，植入一段时间后，生物组织易在钽表面上生长，所以钽又有“亲生物金属”之称。[0003]然而，由于钽本身不具备生物活性，植入后容易引发细菌感染，从而诱发植入体炎症和早期松动等一系列并发症，最终导致植入失败。另外，临床使用的实体植入物无论是强度还是弹性模量均远高于人体骨骼，会发生“应力遮挡效应”，导致应力遮挡区内的骨骼发生骨改建现象，进而使骨密度下降及强度下降，摘除骨板后容易发生二次骨折。[0004]现有技术的不