一种多孔材料制造技术

本发明专利技术公开了一种医用多孔材料，包括材料本体，所述材料本体包括孔及围成孔的腔壁，其中所述孔是贯通的，且在腔壁内部有贯通的通道，所有通道在材料本体内是连通的，所述通道截面积为所述腔壁外壁截面积的20%‑60%，所述腔壁上至少有一种比由腔壁围成的所述孔的孔径更小的孔，该种更小的孔既与腔壁上其它的孔贯通，也与由腔壁围成的所述孔及腔壁内的所述通道贯通，该多孔材料的黏性渗透系数大于0.52×10‑9m2，该种多孔材料使得有充足的组织液、细胞从多孔材料表面通畅、快速到达多孔材料的深处，并通过贯通的腔壁上的更小的孔到达腔壁的各部位，实现细胞、组织液在多孔材料整体的快速、均匀分布，有利于骨再生。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔材料
本专利技术涉及多孔材料，特别涉及一种用于医用植入的多孔材料。
技术介绍
人类进入老龄化社会步伐逐步加快，对医用植入材料的需求越来越高。由于实体材料（如金属、陶瓷等）其弹性模量远高于自然骨，植入体内后容易产生应力遮挡效应，使得植入物松动，脱落，影响植入物的稳定性。研究表明，材料的结构特性能明显影响新骨长入的速度，对植入材料进行多孔设计，不仅保留了原材料优良的机械强度等性能，还可以通过调整孔径大小和孔隙率来改变材料的弹性模量，使其与自然骨相匹配。因此，多孔材料作为骨植入物越来越多地被应用于临床。目前研究较多的医用植入材料有羟基磷灰石、磷酸三钙及其复合材料，多孔钛(钛合金)及其复合材料，多孔聚乙烯及其复合材料及含钙的化合物复合材料，还有近年来已有临床报道的多孔钽、多孔铌等。另外还有壳聚糖支架、多孔氧化铝陶瓷、多孔不锈钢、多孔丙烯酸水泥、多孔珊瑚、多孔碳酸盐磷灰石等。尽管人们对多孔医用植入材料进行了大量研究，但目前其骨生长能力及效果仍不理想，常规的多孔材料植入体，其结构为单一孔隙结构，存在着组织液流动不畅，细胞不易到达植入体深处，内部细胞不均匀等问题，甚至会造成部分细胞死亡，骨生长不完全、不均匀，影响了骨组织再生。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种再生效果好的医用多孔材料。本专利技术目的通过如下技术方案实现：一种多孔材料，包括材料本体，所述材料本体包括孔及围成孔的腔壁，其中所述孔是贯通的，且在腔壁内部有贯通的通道，所有通道在材料本体内是连通的，所述通道截面积为所述腔壁外壁截面积的20%-60%，所述腔壁上至少有一种比由腔壁围成的所述孔的孔径更小的孔，该种更小的孔既与腔壁上其它的孔贯通，也与由腔壁围成的所述孔及腔壁内的所述通道贯通，该多孔材料的黏性渗透系数大于0.52×10-9m2，腔壁内贯通的通道有助于组织液、细胞从多孔材料表面快速到达多孔材料的深处，并通过贯通的腔壁上的更小的孔到达腔壁的各部位，该通道还具有毛细作用，从而对组织液有吸力，有助于组织液流动与细胞迁移，贯通的腔壁上的更小的孔进一步增强了这种毛细作用，而且本专利技术所述的多孔材料还能保证材料强度，并有充足的组织液传输与细胞迁移。进一步说，本专利技术所述的多孔材料，由腔壁围成的孔的孔径为100μm-1000μm，该种孔径有助于骨组织长入。孔径为300μm-600μm的孔使骨组织长入效果更佳。进一步说，本专利技术所述的多孔材料，所述腔壁内部贯通的通道等效直径为30μm-80μm，通道等效直径是指通道截面积按照圆面积折算的直径。进一步说，本专利技术所述的多孔材料，腔壁上的比由腔壁围成的所述孔的孔径更小的孔的孔径为40μm以下，这样的多孔材料更有助于组织液、细胞流过及细胞的寄居、黏附。进一步说，本专利技术所述的多孔材料，所述腔壁上的孔结构是以材料孔径大小进行分级的多级孔结构，其分级级数至少两级，上级大孔腔的腔壁上设置下级小孔腔，同级孔均相互贯通，且各级孔相互间也彼此贯通，采用多级孔结构的腔壁既有助于组织液、细胞流过及细胞的寄居、黏附，又增大了材料的比表面积，有助于承载更多的药物与生长因子，使得本专利技术所述的多孔材料的骨再生效果更佳。进一步说，本专利技术所述的多孔材料，所述腔壁上的孔结构是按材料孔径大小分为两级的二级孔结构，最小级孔的孔径小于1μm，所述多孔材料的黏性渗透系数大于1.55×10-9m2，它可显著增大材料的比表面积，承载大量的药物与生长因子，并特别有助于细胞的黏附；所述最小级孔上一级孔更有利于细胞的寄居，其渗透性更佳，更有利于组织液的传输，细胞的迁移。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的多孔材料，在腔壁内部设置有贯通的通道，所有通道在整个材料本体内是连通的，在腔壁上设置至少有一种比由腔壁围成的所述孔更小的孔，使该种更小的孔既与腔壁上其它的孔贯通，也与由腔壁围成的所述孔、及腔壁内的所述通道贯通，这种结构的多孔材料使得组织液、细胞有运动通道，能够顺畅、更快地到达多孔材料的深处，该种多孔材料还具有毛细作用，更加速了组织液、细胞的流动，可以到达腔壁的各部位，而且强大的毛细作用，实现细胞、组织液在多孔材料整体的快速、均匀分布，有利于细胞寄居、黏附，并能贮存大量生长因子与药物，本专利技术所述的多孔材料还保证了材料强度，也保证了有充足的组织液及细胞传输，特别有利于骨再生。附图说明下面将结合附图与实施例对本专利技术作进一步阐述。图1为本专利技术多孔材料腔壁结构单元示意图；图2为图1的A向视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作说明，实施方式以本专利技术技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不仅限于下述的实施方式。图1、图2中，1多孔材料中围成孔的腔壁，2为多孔材料中围成孔的腔壁中的通道，3为多孔材料围成孔的腔壁上的孔，该孔通过贯通部4与其他孔或通道贯通。图2中，外轮廓线围成的截面的面积即为所述腔壁外壁截面积。实施例1本实施例的多孔材料为多孔磷酸三钙，包括材料本体，材料本体包括孔及围成孔的腔壁，所述孔是贯通的，孔径为100μm-600μm，在所述腔壁内部有贯通的通道，所有通道在整个材料本体内是连通的，所述腔壁上有一种比由腔壁围成的所述孔孔径更小的孔，该孔径为1μm-20μm，该种更小的孔既与腔壁上其它的孔贯通，也与由腔壁围成的所述孔、腔壁上的所述通道贯通。所述腔壁内部贯通的通道等效直径为20μm-40μm，通道等效直径是指通道截面积按照圆面积折算的直径。该多孔磷酸三钙制备方法如下：（1）取0.4g硅溶胶，加入60ml蒸馏水中，加热至150℃，使硅溶胶完全溶解，将粒径为50nm的原料粉磷酸三钙粉30g，粒径为2μm-26μm的造孔剂萘粉9g，粒径为10μm的羟甲基纤维素钠0.4g，加入硅溶胶与蒸馏水的混合溶液中，用磁力搅拌器在500rpm-600rpm下搅拌30min，同时超声分散，制成浆料。（2）制备聚氨酯泡沫，其孔为130μm-770μm，孔是贯通的，棱直径为25μm-50μm，将其剪裁为40mm×35mm×15mm，用15%的NaOH溶液浸泡聚氨酯泡沫并挤压，使其浸透，浸泡5小时，然后，施加超声处理10min，频率为40KHz，取出聚氨酯泡沫，反复揉搓并用蒸馏水冲净，晾干后放入1%的羧甲基纤维素溶液浸泡15分钟，取出晾干，然后用等离子处理仪对聚氨脂泡沫进行表面处理，其中真空度取20Pa，功率取960W、处理时间为5min。（3）将聚氨酯泡沫浸入（1）中制备的浆料，使聚氨酯泡沫的棱挂满浆料，并反复挤压，使浆料均匀挂在聚氨酯泡沫的棱上，并将多余的浆料挤出，使挂浆总重在3.5g-4.5g之间。将聚氨酯泡沫在室温（19℃-26℃）下放置24h，在真空干燥箱中60℃下干燥3h，然后放入真空炉中，真空度取10-3-10-4Pa，以2℃/min的加热速度加热至200℃，再以1.5℃/min的加热速度加热至300℃，再以1℃/min的加热速度加热至400℃，再以2℃/min的加热速度加热至600℃，保温2h。（4）烧结在上述真空炉中保持真空度10-4Pa，以1.5℃/min的加热速度加热至700℃，保温1h，再以2℃/min的加热速度加热至1150℃，保温3h，然后随炉冷却，再进行常规的后续热处理，即制得本实施例的多孔磷酸三钙。按照GB/T31930-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔材料，包括材料本体，所述材料本体包括孔及围成孔的腔壁，其中所述孔是贯通的，其特征在于：在腔壁内部有贯通的通道，所有通道在材料本体内是连通的，所述通道截面积为所述腔壁外壁截面积的20%‑60%，所述腔壁上至少有一种比由腔壁围成的所述孔的孔径更小的孔，该种更小的孔既与腔壁上其它的孔贯通，也与由腔壁围成的所述孔及腔壁内的所述通道贯通，该多孔材料的黏性渗透系数大于0.52×10‑9m2。

【技术特征摘要】
1.一种多孔材料，包括材料本体，所述材料本体包括孔及围成孔的腔壁，其中所述孔是贯通的，其特征在于：在腔壁内部有贯通的通道，所有通道在材料本体内是连通的，所述通道截面积为所述腔壁外壁截面积的20%-60%，所述腔壁上至少有一种比由腔壁围成的所述孔的孔径更小的孔，该种更小的孔既与腔壁上其它的孔贯通，也与由腔壁围成的所述孔及腔壁内的所述通道贯通，该多孔材料的黏性渗透系数大于0.52×10-9m2。2.如权利要求1所述的多孔材料，其特征在于：所述由腔壁围成的孔的孔径为100μm-1000μm。3.如权利要求1所述的多孔材料，其特征在于：所述由腔壁围成的孔的孔径为300μm-600μm。4.如权利要求1至3任一权利要求所述的多孔材料，其特征在于：所述腔壁内部贯通的通道等效直径为30μm-80μm。5.如权利要求1至3任一权利要求所述的多孔材料，其特征在于：所述腔壁上的比由腔壁围成的所述孔的孔径更小的孔的孔径为40μm以下。6.如权利要求4所述的多孔材料，其特征在于：所述腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶雷，
申请(专利权)人：重庆润泽医药有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50