一种生物型骨水泥材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于医用生物材料技术领域，具体涉及一种生物型骨水泥材料，本发明还涉及一种生物型骨水泥材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着人口平均年龄的增长，骨质疏松性椎体压缩性骨折(OsteoporoticVertebral Compress1n Fractures, OVCFs)十分常见，并且将会更加严重。椎体压缩性骨折不仅发生率高，而且后果严重，传统治疗包括卧床休息及支具治疗。随着医学影像技术的发展及微创脊柱手术的开展，我们发现骨质疏松性椎体骨折后发生的骨坏死现象逐渐增多，对传统治疗方法包括:止痛、固定、卧床休息无效。骨质疏松性椎体压缩性骨折后骨坏死可因进展性椎体塌陷及后凸畸形，引起患者长期背痛，甚至出现瘫痪。尽早手术治疗防止椎体进一步塌陷和后凸畸形是治疗的关键。球囊扩张椎体后凸成形术治疗骨质疏松性椎体骨折后骨坏死取得较好结果。
[0003]骨水泥是一种用于骨科手术的医用材料，由于它的部分物理性质以及凝固后外观和性状颇像建筑、装修用的白水泥，便有了如此通俗的名称。其实，它的正名是骨粘固剂。其主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯，主要用于人工关节置换手术。目前，一些研宄针对生物骨水泥做出了一系列的研宄，骨水泥也有一些缺点，如填充时偶尔可引起骨髓腔内高压，致使脂肪滴进入血管，引起栓塞，且降解速度较快。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种生物型骨水泥材料，解决了现有技术中存在的骨水泥降解速度快的问题。
[0005]本发明所采用的第一技术方案是，一种生物型骨水泥材料，按照质量百分比由以下组分构成:聚丙烯酸微球12% -20%，半水硫酸钙相粉末50% -60%，碳纳米管2% -10%，余量为去离子水，以上组分总量为100%。
[0006]本发明的特点还在于，
[0007]半水硫酸钙相粉末的粒径为l_300pm。
[0008]本发明所采用的第二技术方案是，一种生物型骨水泥材料的制备方法，具体按照以下步骤实施:
[0009]步骤1、半水硫酸钙相粉末的制备
[0010]在0.2-0.3MPa压力、135-145 °C条件下密闭的蒸汽压力锅中向混合琥珀酸、氢氧化钙和水的溶液中加入乙醇，然后加入硫酸反应，过滤并干燥得到的粉末即为半水硫酸钙相粉末；
[0011]步骤2、称量，按照质量百分比称量以下组分:聚丙烯酸微球12%-20%，半水硫酸钙相粉末50% -60%，碳纳米管2% -10%，余量为去离子水，以上组分总量为100% ；
[0012]步骤3、将称量好的聚丙烯酸微球，半水硫酸钙相粉末，碳纳米管，去离子水调和0.5-1分钟，即制备得到生物型骨水泥材料。
[0013]本发明的有益效果是:与现有的椎体填充骨水泥相比，本发明的材料是在半水硫酸钙相粉末水泥体系中加入聚丙烯酸微球和碳纳米管，对其进行改性。聚丙烯酸微球和碳纳米管的加入起到提高硫酸钙的力学性能和抗溃散性能的作用，以及可通过调节聚丙烯酸微球和碳纳米管等添加剂的含量调控复合材料的降解速度；制备出一种具有良好强度和降解速度、骨传导和骨诱导作用的新型可注射人工骨，最终能被宿主骨完全替代，完成骨的重建。
【具体实施方式】
[0014]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0015]本发明提供一种生物型骨水泥材料，按照质量百分比由以下组分构成:聚丙烯酸微球12% -20%，半水硫酸钙相粉末50% -60%，碳纳米管2% -10%，余量为去离子水，以上组分总量为100%。
[0016]半水硫酸钙相粉末的粒径为l_300pm。
[0017]本发明还公开一种生物型骨水泥材料的制备方法，具体按照以下步骤实施:
[0018]步骤1、半水硫酸钙相粉末的制备
[0019]在0.2-0.3MPa压力、135-145 °C条件下密闭的蒸汽压力锅中向混合琥珀酸、氢氧化钙和水的溶液中加入乙醇，然后加入硫酸反应，过滤并干燥得到的粉末即为半水硫酸钙相粉末；
[0020]步骤2、称量，按照质量百分比称量以下组分:聚丙烯酸微球12% -20%，半水硫酸钙相粉末50% -60%，碳纳米管2% -10%，余量为去离子水，以上组分总量为100% ；
[0021]步骤3、将称量好的聚丙烯酸微球，半水硫酸钙相粉末，碳纳米管2，去离子水调和0.5-1分钟，即制备得到生物型骨水泥材料。
[0022]实施例1
[0023]一种生物型骨水泥材料的制备方法，具体按照以下步骤实施:在0.25MPa压力、140°C条件下密闭的蒸汽压力锅中向混合琥珀酸、氢氧化钙和水的溶液中加入乙醇，然后加入硫酸反应，过滤并干燥得到的粉末即为半水硫酸钙相粉末；按照质量百分比称量以下组分:聚丙烯酸微球15%，半水硫酸钙相粉末55%，碳纳米管8%，余量为去离子水，以上组分总量为100% ;将称量好的聚丙烯酸微球，半水硫酸钙相粉末，碳纳米管，去离子水调和I分钟，即制备得到生物型骨水泥材料。
[0024]从生物型骨水泥材料浸出液培养大鼠骨髓间充质干细胞，培养的第3天，大鼠骨髓间充质干细胞生长缓慢。而第5天，骨髓间充质干细胞处于对数生长期，细胞增殖速度加快，生长曲线斜率增大。到第7天，细胞生长又有所减缓。在各个时间点上，实验组的细胞活性均高于阴性对照组，材料浸出液对大鼠骨髓间充质干细胞的生长、增殖无明显抑制作用。
[0025]实施例2
[0026]一种生物型骨水泥材料的制备方法，具体按照以下步骤实施:在0.2MPa压力、145°C条件下密闭的蒸汽压力锅中向混合琥珀酸、氢氧化钙和水的溶液中加入乙醇，然后加入硫酸反应，过滤并干燥得到的粉末即为半水硫酸钙相粉末；按照质量百分比称量以下组分:聚丙烯酸微球12 %，半水硫酸钙相粉末60 %，碳纳米管2 %，余量为去离子水，以上组分总量为100% ;将称量好的聚丙烯酸微球，半水硫酸钙相粉末，碳纳米管，去离子水调和0.5分钟，即制备得到生物型骨水泥材料。
[0027]实施例3
[0028]一种生物型骨水泥材料的制备方法，具体按照以下步骤实施:在0.3MPa压力、135°C条件下密闭的蒸汽压力锅中向混合琥珀酸、氢氧化钙和水的溶液中加入乙醇，然后加入硫酸反应，过滤并干燥得到的粉末即为半水硫酸钙相粉末；按照质量百分比称量以下组分:聚丙烯酸微球20 %，半水硫酸钙相粉末50 %，碳纳米管10 %，余量为支离子水，以上组分总量为100% ;将称量好的聚丙烯酸微球，半水硫酸钙相粉末，碳纳米管，去离子水调和0.8分钟，即制备得到生物型骨水泥材料。
【主权项】
1.一种生物型骨水泥材料，其特征在于，按照质量百分比由以下组分构成:聚丙烯酸微球12% -20%，半水硫酸钙相粉末50% -60%，碳纳米管2% -10%，余量为去离子水，以上组分总量为100%。
2.根据权利要求1所述的生物型骨水泥材料，其特征在于，所述半水硫酸钙相粉末的粒径为l_300pm。
3.—种生物型骨水泥材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施: 步骤1、半水硫酸钙相粉末的制备 在0.2-0.3MPa压力、135-145°C条件下密闭的蒸汽压力锅中向混合琥珀酸、氢氧化钙和水的溶液中加入乙醇，然后加入硫酸反应，过滤并干燥得到的粉末即为半水硫酸钙相粉末； 步骤2、称量，按照质量百分比称量以下组分:聚丙烯酸微球12% -20%，半水硫酸钙相粉末50% -60%，碳纳米管2% -10%，余量为去离子水，以上组分总量为100% ； 步骤3、将称量好的聚丙烯酸微球，半水硫酸钙相粉末，碳纳米管，去离子水调和0.5-1分钟，即制备得到生物型骨水泥材料。
【专利摘要】本发明公开了一种生物型骨水泥材料，按照质量百分比由以下组分构成：聚丙烯酸微球12％-20％，半水硫酸钙相粉末50％-60％，碳纳米管2％-10％，余量为去离子水，以上组分总量为100％。本发明还公开了一种生物型骨水泥材料的制备方法，本生物型骨水泥材料具有良好强度和降解速度、骨传导和骨诱导作用的新型可注射人工骨，最终能被宿主骨完全替代，完成骨的重建。
【IPC分类】A61L27-42, A61L27-50
【公开号】CN104707177
【申请号】CN201510105582
【发明人】毕文志
【申请人】毕文志
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月11日