專利名稱：一種鎂黃長石多孔支架材料及其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鎂黃長石(Ca2MgSi2O7)多孔支架材料及其制備方法和用途，屬于生物材料領域。
背景技術：
含Ca和Si的硅灰石陶瓷用作生物材料已有一些文獻報道。其最顯著的特點就是它具有良好的誘導羥基磷灰石形成和刺激成骨細胞的增殖的能力，體現(xiàn)了較好的生物活性。而且，透輝石(CaMgSi2O6)，這種含有Ca、Mg和Si的三元組分的陶瓷，在模擬體液中能夠誘導羥基磷灰石的形成，植入兔子骨內能與宿主骨形成骨性結合。而鎂黃長石作為一種含有Ca、Mg和Si的三元組分的材料，在組成上類似于透灰石，目前，鎂黃長石在工業(yè)上還沒有重要的應用。因此鎂黃長石作為生物材料的研究與應用具有一定的意義。此外，對于骨組織工程支架材料而言，除了應具有良好的氣孔率和連通性外，還應具有生物活性和細胞相容性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于通過聚合物海綿掛漿法制備鎂黃長石多孔支架，然后對支架的降解性，體外生物活性，成骨細胞相容性等性能的評價來確定其是否能夠用作新型的骨組織工程支架材料。
本發(fā)明實施方案如下1.鎂黃長石多孔支架的制備(1)用6-10％的PVA水溶液，按鎂黃長石粉體(粉體可任意選用或采用按中國專利申請200410054082.4，“兩步沉淀合成鎂黃長石粉體的方法”制備(粒徑為50-60微米))與PVA溶液的質量比為2∶(0.8-1.2)的比例調漿。
(2)采用密度為25ppi的海綿掛漿，并將掛漿后的支架先在室溫干燥1-3天，再在60℃中干燥1-3天。
(3)將干燥后的支架在1300-1370℃中保溫3-5小時。
2.鎂黃長石支架的結構特征采用阿基米德法測支架的氣孔率，可達90％。采用電子探針觀察支架的多孔形貌，支架的孔結構相互連通。
3.鎂黃長石支架的性能評價3.1支架的降解性采用Ringer’s平衡鹽溶液浸泡鎂黃長石支架，測量浸泡后支架的質量損失。
3.2支架的生物活性采用模擬體液浸泡支架10天。模擬體液含有與人體血漿相同的離子和離子團濃度。其組成為
NaCl 7.996g/LNaHCO3 0.350g/LKCl 0.224g/LK2HPO4.3H2O 0.228g/LMgCl2.6H2O 0.305g/LHCl 1mol/LCaCl20.278g/LNa2SO4 0.071g/LNH2C(CH2OH)3 6.057g/L浸泡后，烘干樣品，采用XRD和SEM檢測形成的羥基磷灰石。結果顯示羥基磷灰石能夠形成在陶瓷的表面，具有良好的生物活性。
經模擬體液浸泡10天后，支架表面形成了類骨羥基磷灰石，表明具有一定的生物活性。
3.3支架的細胞相容性將骨髓間質干細胞種植在支架上，經過7天的培養(yǎng)，細胞能夠在支架很好的粘貼。說明支架具有較好的細胞相容性。
本發(fā)明制備出的鎂黃長石支架具有高的氣孔率和連通性，良好的降解性，生物活性以及細胞相容性。是一種潛在的骨組織工程支架材料。


圖1為鎂黃長石多孔支架圖，從圖中可以看出支架內部孔相互連通。
圖2是鎂黃長石在Ringer’s平衡鹽溶液浸泡后的質量損失，從圖中可以看出鎂黃長石支架具有一定的降解性。
圖3為經模擬體液浸泡后樣品的XRD圖。
圖4為經模擬體液浸泡后樣品的SEM圖。
從圖3和圖4可以看出，經過模擬體液浸泡后，鎂黃長石表面形成了羥基磷灰石層。
圖5是骨髓干細胞在支架上的粘貼圖。從圖中可以看出細胞在支架上培養(yǎng)7天后得到了很好的粘貼。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明不僅局限于實施例。
實施例1(1)用10％的PVA水溶液，按鎂黃長石粉體與PVA溶液的質量比為2∶1的比例調漿。
(2)將掛漿后的支架先在室溫干燥1天，再在60℃中干燥1天。
(3)將干燥后的支架在1350℃中保溫3小時。
實施例2(1)用6％的PVA水溶液，按鎂黃長石粉體與PVA溶液的質量比為2∶0.8的比例調漿。
(2)將掛漿后的支架先在室溫干燥3天，再在60℃中干燥3天。
(3)將干燥后的支架在1300℃中保溫5小時。
權利要求
1.一種鎂黃長石多孔支架材料，其特征在材料的組分為Ca2MgSi2O7，支架具有多孔形貌且孔結構相互連通，氣孔率最高可達可達90％。
2.按權利要求1所述的一種鎂黃長石多孔支架材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)將鎂黃長石粉體與聚乙烯醇水溶液混合調成漿料；(2)采用聚合物海綿掛漿并干燥；(3)將干燥后的支架煅燒并保溫，除去聚合物海綿最終多孔支架。
3.按權利要求2所述的一種鎂黃長石多孔支架材料的制備方法，其特征在于采用的PVA溶液的濃度為6-10％。
4.按權利要求2所述的方法，其特征在于鎂黃長石粉體與PVA溶液的質量比為2∶(0.8-1.2)。
5.按權利要求2或3或4所述的方法，其特征在于煅燒溫度和保溫時間分別為在1300-1370℃中保溫3-5小時。
6.一種鎂黃長石多孔支架材料用于骨組織工程支架材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鎂黃長石多孔支架材料及其制備方法和用途，屬于生物材料領域。本發(fā)明采用聚合物海綿掛漿法制備鎂黃長石多孔支架，具有高的氣孔率和連通性，良好的降解性，生物活性和細胞相容性，制備所得的鎂黃長石多孔支架可用于骨組織工程支架材料，是良好的應用前景。
文檔編號A61L27/02GK1724080SQ20051002581
公開日2006年1月25日 申請日期2005年5月13日 優(yōu)先權日2005年5月13日
發(fā)明者常江, 吳成鐵 申請人:中國科學院上海硅酸鹽研究所