镁基复合材料植入体及其制备方法、用途与流程

本申请涉及合金材料及生物医学工程，具体涉及一种镁基复合材料植入体、该镁基复合材料植入体的制备方法及镁基复合材料植入体的用途。

背景技术：

1、磁感应热疗法是一种用于热消融肿瘤的介入治疗，需要将磁热介质植入到病灶附近，通过施加交变磁场使磁热介质对病灶进行加热，从而直接消融肿瘤细胞或诱导肿瘤细胞凋亡。当前采用的磁热介质主要为不锈钢等材料，其在体内无法被降解，需要人工手术取出。

2、镁合金是一种良好的生物医用材料，具有生物相容性好、安全无毒及可体内降解等特点，当前已作为心血管支架、骨钉等人体植入材料进行了良好的示范性应用，同时镁合金在体内降解过程中产生的微环境还可以抑制肿瘤生长。因此，若将镁合金用于磁热介质，那么在磁感应加热下可以同时展现出热消融和微环境对肿瘤的双重协同抑制效果，具有极好的应用前景。

3、但是，镁合金本身无磁性，导致其本征的加热效率很低，需要较大的交变磁场强度，而过大的交变磁场强度将会加热正常的人体组织，存在较大的安全隐患。此外，当前医用镁合金在体内降解速度较慢，往往难以达到抑制肿瘤的效果。

4、为此，本领域急需开发一种新的镁基复合材料植入体，不仅能够作为磁热介质，还可以在生物体内具有较快的降解速度。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种镁基复合材料植入体，不仅能够作为磁热介质，还可以在生物体内具有较快的降解速度。

2、为实现上述目的，本申请的技术方案提供一种镁基复合材料植入体，以重量份数计，其成分为：x份的四氧化三铁，且0＜x≤10，其余为镁合金。

3、在本申请的一些实施例中，以重量份数计，所述镁基复合材料植入体的成分为：1～8份的四氧化三铁，其余为镁合金。

4、在本申请的一些实施例中，所述四氧化三铁的粒径为1微米～50微米。

5、在本申请的一些实施例中，所述镁合金的成分为：铝1～3wt％，锌3～5wt％，其余为镁。

6、本申请的技术方案还提供上述的镁基复合材料植入体的制备方法，包括：将镁合金的制备原料在保护性气体的保护下加热至第一温度，使所述制备原料熔化混合后得到镁合金熔体，并使所述镁合金熔体降温至第二温度；将预热至第三温度的四氧化三铁加入降温后的所述镁合金熔体中，得到镁基复合材料熔体；将所述镁基复合材料熔体浇铸到模具中，得到镁基复合材料铸锭；对所述镁基复合材料铸锭进行均匀化处理，并经过成型加工得到所述镁基复合材料植入体。

7、在本申请的一些实施例中，所述制备方法至少满足以下条件之一：a.所述镁合金的制备原料包括纯镁、纯锌和纯铝；b.所述保护性气体包括二氧化碳和六氟化硫的混合气体或者氩气和六氟化硫的混合气体；c.所述第一温度为680℃～750℃；d.所述第二温度为500℃～650℃。

8、在本申请的一些实施例中，所述制备方法至少满足以下条件之一：a.所述第三温度为300℃～500℃；b.加入所述四氧化三铁时的搅拌速率为300r/min～500r/min。

9、在本申请的一些实施例中，所述制备方法至少满足以下条件之一：(1)所述均匀化处理的温度为300℃～420℃，时间为8小时～20小时；(2)所述成型加工的温度为250℃～350℃。

10、本申请技术方案还提供上述的镁基复合材料植入体用作抗肿瘤材料的用途，通过所述镁基复合材料植入体的快速降解来治疗肿瘤；优选地，所述镁基复合材料植入体在所述生物体内的降解速率为100mg/cm2/天～200mg/cm2/天。

11、本申请技术方案还提供上述的镁基复合材料植入体用作磁热感应介质的用途，通过交变磁场对所述镁基复合材料植入体进行磁感应加热来治疗肿瘤；优选地，所述交变磁场的磁场强度为500a/m～1500a/m，交变频率为330khz～430khz，所述镁基复合材料植入体的加热温度为60℃～80℃，所述镁基复合材料植入体在所述生物体内的降解速率为100mg/cm2/天～200mg/cm2/天。

12、与现有技术相比，本申请技术方案的镁基复合材料植入体具有如下有益效果：

13、通过在镁合金中引入四氧化三铁，来提高镁合金的磁性，进而使得到的镁基复合材料植入体能够在较低的交变磁场强度下具有较高的加热温度，同时由于四氧化三铁与镁基体具有较大的电势差，使镁基复合材料植入体在生物体内具有较快的降解速率。

14、将该镁基复合材料植入体植入生物体内时，可以通过该镁基复合材料植入体在生物体内快速降解过程中产生的微环境来抑制肿瘤生长，从而达到治疗肿瘤的目的。

15、将该镁基复合材料植入体植入生物体内时，还可以通过交变磁场对该镁基复合材料植入体进行磁感应加热来直接消融肿瘤细胞或诱导肿瘤细胞凋亡，从而达到治疗肿瘤的目的。

16、综上，本申请技术方案的镁基复合材料植入体在生物体内能同时展现出热消融和微环境对肿瘤的双重协同抑制效果，在抗肿瘤领域具有极好的应用前景。

技术特征：

1.一种镁基复合材料植入体，其特征在于，以重量份数计，所述镁基复合材料植入体的成分为：x份的四氧化三铁，且0＜x≤10，其余为镁合金。

2.根据权利要求1所述的镁基复合材料植入体，其特征在于，以重量份数计，所述镁基复合材料植入体的成分为：1～8份的四氧化三铁，其余为镁合金。

3.根据权利要求1所述的镁基复合材料植入体，其特征在于，所述四氧化三铁的粒径为1微米～50微米。

4.根据权利要求1至3任一项所述的镁基复合材料植入体，其特征在于，所述镁合金的成分为：铝1～3wt％，锌3～5wt％，其余为镁。

5.一种镁基复合材料植入体的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至4任一项所述的镁基复合材料植入体，所述制备方法包括：

6.根据权利要求5所述的镁基复合材料植入体的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少满足以下条件之一：

7.根据权利要求5所述的镁基复合材料植入体的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少满足以下条件之一：

8.根据权利要求5所述的镁基复合材料植入体的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少满足以下条件之一：

9.权利要求1至4任一项所述的镁基复合材料植入体用作抗肿瘤材料的用途，其特征在于，通过所述镁基复合材料植入体的快速降解来治疗肿瘤；优选地，所述镁基复合材料植入体在所述生物体内的降解速率为100mg/cm2/天～200mg/cm2/天。

10.权利要求1至4任一项所述的镁基复合材料植入体用作磁热感应介质的用途，其特征在于，通过交变磁场对所述镁基复合材料植入体进行磁感应加热来治疗肿瘤；优选地，所述交变磁场的磁场强度为500a/m～1500a/m，交变频率为330khz～430khz，所述镁基复合材料植入体的加热温度为60℃～80℃，所述镁基复合材料植入体在所述生物体内的降解速率为100mg/cm2/天～200mg/cm2/天。

技术总结
本申请公开一种镁基复合材料植入体及其制备方法、用途，以重量份数计，所述镁基复合材料植入体的成分为：x份的四氧化三铁，且0＜x≤10，其余为镁合金。本申请所述的镁基复合材料植入体不仅能够作为磁热介质，还可以在生物体内具有较快的降解速度。

技术研发人员：孙彬,范云皓
受保护的技术使用者：材慧新材料（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24