The invention discloses a medical degradable zinc matrix composite material, the zinc matrix composite material is cylindrical, including inner and outer layers, the inner layer is magnesium, and the outer layer is zinc alloy. The zinc alloy is composed of metal zinc, metal Mg, element X and inevitable impurities. According to the weight percentage, the metal zinc 96 99.87%, metal Mg 0.01 1%, element X 0.1 3%, is inevitable. The impurity is 0.005 0.02%, and the element X is any of the elements of Cu, Fe, Mn, Ca, Sr or Li. The preparation method of the zinc matrix composite material and its application in the preparation of orthopaedic implant instruments are also disclosed. The zinc matrix composite material, with magnesium as the inner layer and zinc alloy as the outer layer, can be degraded hierarchically, and can be used for orthopaedic implant devices. The degradation rate is moderate in the simulated human body fluid environment at 37 C.
【技术实现步骤摘要】
一种医用可降解锌基复合材料及其制备方法与应用
本专利技术属于生物可降解金属
,具体涉及一种医用可降解锌基复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
锌离子是人体必须的营养元素,参与人体很多的新陈代谢活动,美国临床创新机构推荐人体每天必须摄入2.5到6.4毫克的锌,成年人每天大约摄入300毫克锌,才可能会有一定的毒性反应。一枚锌基可降解骨钉每天释放的锌大约0.2-0.3毫克,即使这些锌离子全部释放到血管里,也远远低于人体必需的摄入量,也就是说锌基可降解骨科植入医疗器械降解释放的锌离子不会引起全身毒性。研究还发现,锌离子在人体组织中的运输非常迅速,因此锌基可降解骨科植入器械附近不会出现锌富集、细胞毒性或坏死。锌离子在人体内的功能很多,对人体非常重要,其中很重要的一个功能就是促进骨组织生长。研究人员发现由于锌离子激活成骨细胞氨酰tRNA合成酶,并可有效抑制破骨细胞的分化与生长,因此锌离子的存在不仅促进了骨钙盐含量的增加,还有利于促进骨胶原蛋白含量的提高,这说明锌离子有直接促进成骨功能。另外,研究还发现锌离子促进软骨低聚基质蛋白与胶原的结合,是软骨成长与再生的催化元素。骨钉和骨板是常用的固定骨折和韧带损伤的医疗器械植入器械,传统骨钉和骨板由不可降解金属制成,必须进行二次手术,对患者造成了极大的创伤。同时,传统金属材料的强度太高,容易造成应力屏蔽,导致受伤的骨头组织难以再生和愈合。人体内可降解医用材料正在成为研究和开发的重点,其中可降解高分子材料、纯铁及铁基合金、纯镁及镁基合金是近年研究最为深入的材料。可降解高分子材料强度过低,在临床使用过程中经常会发生断裂等事故 ...
【技术保护点】
1. 一种医用可降解锌基复合材料,其特征在于:所述锌基复合材料为圆柱形,包括内层和外层,所述内层为镁,外层为锌合金;所述锌合金由金属Zn、金属Mg、元素X和不可避免的杂质组成,按照重量百分比计,金属Zn 96‑99.87%、金属Mg 0.01‑1%、元素X 0.1‑3% 、不可避免的杂质0.005‑0.02%,所述元素X为Cu、Fe、Mn、Ca、Sr或Li中的任意一种。
【技术特征摘要】
1.一种医用可降解锌基复合材料,其特征在于:所述锌基复合材料为圆柱形,包括内层和外层,所述内层为镁,外层为锌合金;所述锌合金由金属Zn、金属Mg、元素X和不可避免的杂质组成,按照重量百分比计,金属Zn96-99.87%、金属Mg0.01-1%、元素X0.1-3%、不可避免的杂质0.005-0.02%,所述元素X为Cu、Fe、Mn、Ca、Sr或Li中的任意一种。2.根据权利要求1所述医用可降解锌基复合材料,其特征在于:所述金属Mg的含量为0.5%。3.根据权利要求1所述医用可降解锌基复合材料,其特征在于:所述元素X为Fe,且所述Fe的含量为0.5%。4.权利要求1所述医用可降解锌基复合材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)熔炼:熔炼Zn5Mg、Zn9X中间合金;然后在具有圆柱形内腔的熔炼模具中,将直径为1-3mm的镁棒固定在内腔的轴中心,形成内层,所述内腔的直径为27mm;然后取Zn、Zn5Mg、Zn9X,熔炼成锌合金,将所述锌合金以560℃浇铸在内腔中,逐渐冷却至室温,形成外径为27mm的铸造毛坯;(2)均匀化处理:将铸造毛坯加热至200-240℃,然后保温110-140min,自然冷却至室温;(3)机加工:车削至铸造毛坯的外径为20±0.05mm;(4)旋锻:将机加工后的铸造毛坯经过若干道次的旋锻,至外径为5.3...
【专利技术属性】
技术研发人员:宁靠,屈功奇,吕轲,赵志义,陈彪,屈雁林,
申请(专利权)人:湖南华耀百奥医疗科技有限公司,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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