本發明涉及醫用金屬骨植入材料的制備方法,屬于醫用金屬骨植入材料技術領域。
技術背景
生物醫用金厲材料由于具有優良的力學性能、易加工性和穩定性而被廣泛應用于臨床醫學領域。然而由于該材料直接與人體組織接觸,因此對它的設計、制備及表面修飾都具有較高的要求,使其能夠滿足不同于一般材料的物理化學性能和優異的生物相容性。生物醫用材料的選擇標準是其在體內引起的生物反應最小,且能夠滿足所替換或修復組織的基本功能要求。因此生物醫用金屬材料必須滿足下列基本要求:①無毒性:目前認為基本無毒的金屬單質主要有ga、in、sn、ti、zr、mo、w、au、ta、pt;②抗生理腐蝕性。人體液中含有有機酸,堿金屬或堿±金屬,加上蛋白質、酶和細胞的作用,金屬材料在人體內容易發生腐蝕,其腐蝕產物可能是金屬離子、氧化物、甚至是較為復雜的金屬整合物等,而這些產物會與鄰近的組織接觸甚至滲入正常沮織或整個生物系統中,對正常組織產生影響和刺激,可能引起包括紀織非正常生長、巧變、過敏或炎癥、感染等不良生物反應,甚至會誘發癌變;③優良的生物相容性,由于金屬材料在組成上與人體沮織成分差別較大,因此金屬材科往往不具有生物活性,而由于其相對穩定的化學性能,使其具有一定的生物相容性;④優良的力學性能:醫用金屬材料常作為受力器件在人體內"服役",如人工關節、骨折內固定鋼板、牙種植體等。而這些部位受力狀態通常非常惡劣,需要材料具有優良的機械性能;⑤易加工性及適用性。對于材料需要具有良好的加工性,能夠加工成適合植入部位的各種形狀,從而降低加工成本。
目前在臨床廣泛應用的金屬材料主要有不鑄鋼,鈷基合金,鎂合金及鈦合金。而在這其中鐵金屬及其合金由于其優越的化學穩定性、抗腐蝕性和良好的生物相容性在臨床醫學領域的應用最為廣泛。
近十年來,鉭(ta)作為一種的“親生物”金屬,引起了人們的廣泛關注。鉭原子序數為73,是1802年瑞典化學家ekeberg從鉭礦中發現。與其他共度金屬類似,鉭具有較高的硬度(6.5莫氏),較好的延展性。然而其具有較高熔點(2980oc),因而限制了其制備加工。鉭在大氣環境中由于自然氧化,其表面不可避免的形成ta2o5薄膜,能夠保護鉭金屬基體,使其在人體體液環境中保持非常穩定的化學性質,極強的耐腐蝕性,除了氫氟酸、三氧化硫以及堿之外,它能耐幾乎所有無機酸和有機酸的腐蝕,因而具有極佳的生物相容性,是一種理想的骨植入材料,目前使用多孔粗金屬植入釘治療早期的股骨頭壞死。根據臨床前期生物力學評價結果顯示,多孔鉭金屬植入釘可以為存在骨質缺損的軟骨下骨組織提供機械性支持,其股骨頭彈性和緊張度度與植入骨移植物類似。除此之外,鉭絲或鉭箔還可用于縫合神經、肌度、肌肉和血管等。當將鉭用于血管支架表面,能夠明顯提巧血管支架的抗血栓性,這種鉭金屬的血管金屬支架目前己商品化,廣泛應用于也血管病的治療。
cn107998445a公開了及一種表面修飾多孔鉭生物材料及其制備方法,采用電化學陽極氧化技術對鉭片表面改性,制備得到了具有微納尺度的三維貫通多孔結構的多孔五氧化二鉭層,孔徑大小可控,孔的布置、連通性好,并在氧化層表面進一步構筑了羥基磷灰石層,顯著增強蛋白質吸收,細胞擴散和增殖,改善生物相容性和骨傳導性,產生有利于細胞生長的微環境,促進人類原代成骨細胞的黏附、增殖、分化和礦化,促進骨組織向多孔鉭內生長以形成獨特的骨-植入物界面,顯著增強植入物在骨組織中的穩定性和功能,加速了骨-植入物界面的骨整合,顯著增強植入物在骨組織中的穩定性,且具有高度耐腐蝕性能,具有光明的應用前景,但所述方法存在明顯的缺陷,即涂層與基材的結合力、抗壓強度、生物相容性依舊有待提高。
cn109989089a公開了一種具有微納結構的促體外成骨分化鉭基涂層及其制備方法,采用了真空等離子體噴涂方法與陽極氧化技術相結合的方法,等離子噴涂鉭涂層具有微米多孔結構,將具有等離子噴涂鉭涂層的基材作為陽極進行一次陽極氧化和二次陽極氧化,在鉭涂層表面制備納米管,獲得微納多級結構,即采用陽極氧化方法在真空等離子噴涂的鉭涂層表面制備出具有微納多級結構涂層。該微納多級結構鉭基涂層具有優異的促成骨分化性能。本發明可在不改變等離子噴涂涂層粗糙多孔結構的同時,制備納米結構表面,大幅度提升其細胞響應速度和骨整合性能。陽極氧化得到ta2o5所用的金屬ta為真空等離子噴涂所得到的多孔鉭結構,即陽極氧化采用了由真空等離子噴涂得到的具有多孔結構的鉭涂層。陽極氧化后無需后續熱處理步驟即可得到目標涂層,即可以一次性得到微納多級結構鉭基涂層,但所述鉭涂層的生物相容性遠遠不及羥基磷灰石,有待提高。
cn109825793a20190531提供一種提高鈦合金植入材料的耐腐蝕性、生物活性及抗菌性的醫用生物涂層材料及制備方法。包括以下步驟:
(1)鈦合金表面拋光處理;
(2)對鈦合金表面進行氧化構建納米氧化層;
(3)采用等離子噴涂技術,分別以ta粉或ta粉、cu粉、zn粉為原料,進行噴涂制備ta及ta-cu-zn復合涂層,主要用于解決耐腐蝕性及抗菌性問題,但其材料的機械性能不足。
技術實現要素:
基于上述現有技術存在的問題,本發明提供了一種醫用金屬骨植入材料,所述金屬骨植入材料由內至外為鉭或鉭合金/納米孔道陣列ta2o5/羥基磷灰石,所述材料的孔隙率80-85%、抗壓強度150-1700mpa,涂層結合力高15-19mpa,所述材料通過依次對鉭或鉭合金進行(1)預處理;(2)噴砂處理;(3)陽極氧化形成納米孔道陣列;(4)制備羥基磷灰石粉末,并火焰噴射所述羥基磷灰石;(5)焙燒-冷卻處理獲得。
進一步的,所述步驟(1)中預處理工藝參數如下:20~25g/l碳酸鈉、2-3g/l磷酸鈉、10-15g/l水玻璃、1-2g/l十二烷基硫酸鈉的混合水溶液,溫度65-70oc,浸泡時間5-6min,然后使用乙醇超聲清洗20min,去離子水清洗、20-30oc氮氣烘干。
進一步的,所述步驟(2)中噴砂為干噴剛玉砂,參數如下:硬度340-420hv,砂粒尺寸為0.5-1.5mm,噴砂空氣壓力0.03-0.25,時間15-20s。
進一步的,所述步驟(3)中的陽極氧化參數如下:電解液為硫酸、氫氟酸、nh4f,乙二醇的水溶液,其中98.%wt硫酸20-30ml、48%氫氟酸10-15ml,去離子水30-40ml,nh4f的濃度為0.5~1%,乙二醇5-10ml。
進一步的,所述陽極氧化電解參數:電壓10-20v,時間10-20min,溫度23-25oc,對電極為pt電極,兩電極間距為2-4cm,獲得的納米孔道陣列參數:內孔徑40-50nm,外孔徑100-120,壁厚30-40nm,孔道陣列長度10-15μm。
進一步的,所述步驟(4)中制備羥基磷灰石的工藝如下:(1)稱取ca(no3)2.4h2o置于燒杯中,倒入適量去離子水攪拌溶解;(2)稱取(nh4)2hpo4置于燒杯中,倒入適量去離子水攪拌溶解;(3)向步驟(1)中的ca(no3)2.4h2o中滴加氨水溶液;(4)將采用滴定法,逐滴將步驟(2)的(nh4)2hpo4水溶液加入步驟(3)中的溶液中,滴加時間1.5h獲得沉淀物;(5)將上述沉淀物過濾-洗滌-烘干-500oc焙燒1.5h-研磨,獲得羥基磷灰石粉末。
進一步的,所述步驟(4)中制備火焰噴射參數如下:火焰噴涂口與基體表面的間距為90-100mm,噴涂功率30-50kw,助燃氣體為氧氣,可燃性氣體為乙炔,噴射焰流溫度2800-3000oc,噴射厚度15-20μm。
進一步的,所述步驟(5)中焙燒參數如下:將步驟(4)中的獲得鉭/納米孔道陣列ta2o5/羥基磷灰石直接置于馬弗爐內,650oc下恒溫1h,爐內緩慢冷卻至室溫。
關于上述制備工藝過程解釋:
(1)關于基材的選擇,本發明選用的基材非不銹鋼,非鈦,非鈮,主要是基于如下考慮:鉭具有生物惰性,因此難以與人體骨組織之間形成強有力的結合,但是在鉭金屬末端形成的鉭羥基(ta-oh)對于生物活性的提高有明顯的作用,因而有助于誘導羥基磷灰石的沉積。而在人體模擬體液的環境下,通過堿處理和和熱處理的多孔鉭表面,無定形的鉭水凝膠表層在一周內就可以形成羥基磷灰石層,沉積的羥基磷灰石在多孔鉭和宿主骨之間能夠使結合更加緊密,有利于實現長期穩定的骨結合。重要的是,多孔鉭具有和人體骨組織相似的孔隙,有助于更快速的成血管化,有利于骨組織的長入,孔隙適宜于骨細胞的長入,孔隙之間的連通大小更容易影響骨的傳導性能。
(2)關于預處理:預處理的主要目的在于除油,本發明采用堿性溶液脫脂,可以使基材表面的植物性油脂和動物性油脂皂化,生成溶于水的肥皂,將其除去,本發明的預處理液以及參數為:20~25g/l碳酸鈉、2-3g/l磷酸鈉、10-15g/l水玻璃、1-2g/l十二烷基硫酸鈉的混合水溶液,溫度65-70oc,浸泡時間5-6min,然后使用乙醇超聲清洗20min,去離子水清洗、20-30oc氮氣烘干,碳酸鈉堿性比氫氧化鈉弱,有一定的皂化能力,對溶液的ph值有緩沖作用,對金屬的腐蝕性和對皮膚的刺激性都比氫氧化鈉低,價格低,常作為脫脂液中的主鹽,磷酸鈉呈弱堿性,有一定的皂化能力和對ph值有緩沖作用,能絡合水中的金屬離子,使水質變軟,又是一種乳化劑,溶解度大,洗去性好。堿性除油后包括有乙醇超聲清洗20min,去離子水清洗,這樣能有效除去經脫脂后殘留在工件表面的污染物,使用氮氣吹掃,是為了防止形成氧化物。
(3)噴砂:噴砂參數為硬度340-420hv,砂粒尺寸為0.5-1.5mm,噴砂空氣壓力0.03-0.25,時間15-20s,所述硬度、尺寸、壓力、時間對于基材表面除去氧化膜和形成粗糙表面的效果至關重要,如附圖1和附圖2對比,可以看出噴砂后,鉭基材的表面粗糙度明顯提升,所述粗糙度的提升能夠有效提高基材與涂覆層之間的結合強度。
(4)陽極氧化:電解液為硫酸、氫氟酸、nh4f,乙二醇的水溶液,其中98.%wt硫酸20-30ml、48%氫氟酸10-15ml,去離子水30-40ml,nh4f的濃度為0.5~1%,乙二醇5-10ml,陽極氧化電解參數:電壓10-20v,時間10-20min,溫度23-25oc,對電極為pt電極,兩電極間距為2-4cm,(a)關于電解液:硫酸和氫氟酸作為電解液的主要混酸,氟離子與納米孔道陣列的尺寸密切相關,當氟離子的濃度較低時,如濃度小于0.5wt%時,金屬鉭陽極氧化后僅能生成致密的氧化鉭膜,當氟離子濃度高于2wt%時,氧化層又很難沉淀形成,形成的氟鉭絡合物會破壞陽極氧化過程中的生成和溶解過程,此外,乙二醇作為有機溶劑,主要是改善電解液的導電率,電阻導致的壓降會同時減小電極的有效電壓。隨著陽極氧化時間增加,反應產物生成會改變電解質的電導率,因此會生成長度更長,直徑更大的納米管陣列。(b)關于參數:陽極氧化制備納米管陣列通常是恒電壓條件下進斤,一般在水溶液中所需電壓范圍為1-30v,有機溶液的電壓范圍為5-150v,氣離子的濃度為。通常在生長過程中,納米管的直徑與施加的氧化電壓正相關,如在恒定電壓u下,電場強度f=u/d.其中d為納米管陣列的厚度。隨著反應進行,d逐漸增大。一般情況,電解液中的離子反應活度會受反應溫度的影響,當溫度降低時,氟離子造成的氧化層溶解反應速率降低,對阻擋氧化層的點蝕作用也會減弱。溫度越低時,生成的納米管陣列長度越長且管壁越厚。當溫度升高時,電解液的電阻降低,界面反應速度加快,氧化層的形成速度増大,同時電解液對納米管陣列的化學溶解增強,短時間內更容易發生局部擊穿。
通過調節電解液的組成配比,陽極氧化的工藝參數,獲得如附圖3和附圖4所示的納米孔道陣列參數:內孔徑40-50nm,外孔徑100-120,壁厚30-40nm,孔道陣列長度10-15μm,且由xrd附圖5結果可知,所述氧化膜為五氧化二鉭,晶型完美。
(5)關于制備羥基磷灰石粉末:(1)稱取ca(no3)2.4h2o置于燒杯中,倒入適量去離子水攪拌溶解;(2)稱取(nh4)2hpo4置于燒杯中,倒入適量去離子水攪拌溶解;(3)向步驟(1)中的ca(no3)2.4h2o中滴加氨水溶液;(4)將采用滴定法,逐滴將步驟(2)的(nh4)2hpo4水溶液加入步驟(3)中的溶液中,滴加時間1.5h獲得沉淀物;(5)將上述沉淀物過濾-洗滌-烘干-500oc焙燒1.5h-研磨,獲得羥基磷灰石粉末,然后對其進行適當研磨,獲取所述粒徑。
制備過程的反應式如下:
化學沉淀法對制備條件要求不高,反應過程容易控制,成本低,并且制備出的羥基磷灰石石顆粒細小能達到納米尺寸,含有鈣離子和磷酸根離子的鹽形成溶液,加入一定的添加劑,并調節酸堿度和反應溫度,將此時生成的沉淀物進行過濾、干燥進而煅燒,從而制備出高純度的納米羥基磷灰石粉體。沉淀法制備經基憐灰石主要采用均相沉淀法,因為沉淀發生的過程是動態過程,也是不平衡的,如果控制沉淀過程中的反應溶液濃度的增加過程,使之緩慢增加,這時候沉淀能均勻出現在整個溶液的各個位置,獲得的所述羥基磷灰石結晶度高,晶格缺陷少,鈣磷比穩定,質量穩定。
(6)關于火焰噴射:火焰噴涂口與基體表面的間距為90-100mm,噴涂功率30-50kw,助燃氣體為氧氣,可燃性氣體為乙炔,噴射焰流溫度2800-3000oc,噴射厚度15-20μm;(a)噴涂功率:由于噴涂過程中,焰流溫度的高低直接受到噴涂功率的影響,進而控制羥基磷灰石粉體的熔融程度,因此噴涂功率改變,待熔融和半熔融顆粒數量不同,濺射到基體上,涂層的顯微形貌和無物相組成也會不同。在某個范圍內,隨噴涂功率的增大,粉體顆粒的熔融程度會上升,進而增強涂層與基體的結合力。但過高的功率會影響,反而影響涂層的機械性能和生物學性能;(b)噴涂距離:噴涂距離指粉體被等離子焰流溶化后,噴出噴嘴,到濺射到基體表面之前的飛行距離,由于飛行過程中,熔融顆粒發生冷卻,因此噴涂距離直接影響熔融顆粒的冷卻時間。距離短則冷卻時間短,顆粒能夠熔融較完全的濺射到基體表面,形成較完整的熔融攤平狀態;然而基體容易受熱較大,產生應力,影響噴涂質量;若噴涂距離過長,熔融顆粒在濺射到基體表面前就發生冷卻凝固,形成球狀顆粒,無法攤平,易有裂痕產生,并導致涂層與基體的結合力較低。
(7)焙燒:焙燒主要是用于減少涂層與基體的應力,以及改善羥基磷灰石的結晶度,如去除原料中易揮發的雜質、化學結合和物理吸附的水分、氣體、有機物等,從而提高原料的純度。使原料顆粒致密度化及結晶長大,這樣可以減少在以后時候燒結中的收縮。如附圖6所示,看出化學法制備的羥基磷灰石在鍛燒前后衍射峰位置與標準特征衍射峰(jcpds基本一致,圖中沒有顯示其它物質的特征峰,這說明樣品是純度較高的羥基磷灰石晶體。圖中還可以看出煅燒后x射線衍射峰增高,結晶明顯,可見鍛燒對羥基磷灰石的生長有促進作用,晶胞在煅燒中有進一步的生長,結晶度有所提高,雜質峰減少,特征峰尖銳,所述羥基磷灰石的結晶度、穩定性越好,其后續的結合力和生物相容性越優秀,為必不可少的處理過程,由附圖7與附圖8和附圖9可以明顯看出羥基磷灰石表面形貌孔隙率進一步增加。
本發明所述方案具有以下有益效果:
本發明,通過預處理-噴砂-陽極氧化-火焰噴射-焙燒成型獲取了鉭/納米孔道陣列ta2o5/羥基磷灰石材料,所述材料的孔隙率80-85%、抗壓強度150-1700mpa,涂層結合力高(15-19mpa),生物相容性優秀;陽極氧化孔道適宜,利于后期在其表面涂覆羥基磷灰石層,有利于細胞擴散和增殖,改善生物相容性。
附圖說明
圖1為本發明的經過預處理鉭基材sem圖。
圖2為本發明的經過噴砂處理的鉭基材sem圖。
圖3為本發明的經過陽極氧化處理的孔道陣列切面厚度的sem圖。
圖4為本發明的經過陽極氧化膜孔道陣列sem圖。
圖5為本發明的陽極氧化膜氧化鉭的xrd圖。
圖6為本發明焙燒前后羥基磷灰石xrd圖。
圖7為本發明焙燒前羥基磷灰石的sem圖。
圖8為本發明焙燒后羥基磷灰石的sem圖。
圖9為本發明焙燒后羥基磷灰石的sem圖。
圖10為本發明mc3t3-e1培養的熒光顯微鏡圖。
具體實施方式
實施例1
一種醫用金屬骨植入材料,材料通過依次對鉭或鉭合金進行(1)預處理;(2)噴砂處理;(3)陽極氧化形成納米孔道陣列;(4)制備羥基磷灰石粉末,并火焰噴射所述羥基磷灰石;(5)焙燒-冷卻處理獲得。
步驟(1)中預處理工藝參數如下:20g/l碳酸鈉、2g/l磷酸鈉、10g/l水玻璃、1g/l十二烷基硫酸鈉的混合水溶液,溫度65-7oc,浸泡時間5min,然后使用乙醇超聲清洗20min,去離子水清洗、20oc氮氣烘干。
步驟(2)中噴砂為干噴剛玉砂,參數如下:硬度340hv,砂粒尺寸為0.5mm,噴砂空氣壓力0.05mpa,時間15s。
步驟(3)中的陽極氧化參數如下:電解液為硫酸、氫氟酸、nh4f,乙二醇的水溶液,其中98.%wt硫酸20ml、48%氫氟酸10ml,去離子水30ml,nh4f的濃度為0.5%,乙二醇5ml。
述陽極氧化電解參數:電壓10v,時間10min,溫度23oc,對電極為pt電極,兩電極間距為2cm。
步驟(4)中制備羥基磷灰石的工藝如下:(1)稱取ca(no3)2.4h2o置于燒杯中,倒入適量去離子水攪拌溶解;(2)稱取(nh4)2hpo4置于燒杯中,倒入適量去離子水攪拌溶解;(3)向步驟(1)中的ca(no3)2.4h2o中滴加氨水溶液;(4)將采用滴定法,逐滴將步驟(2)的(nh4)2hpo4水溶液加入步驟(3)中的溶液中,滴加時間1.5h獲得沉淀物;(5)將上述沉淀物過濾-洗滌-烘干-500oc焙燒1.5h-研磨,獲得羥基磷灰石粉末。
步驟(4)中制備火焰噴射參數如下:火焰噴涂口與基體表面的間距為90mm,噴涂功率30kw,助燃氣體為氧氣,可燃性氣體為乙炔,噴射焰流溫度2800oc,噴射厚度15μm。
步驟(5)中焙燒參數如下:將步驟(4)中的獲得鉭/納米孔道陣列ta2o5/羥基磷灰石直接置于馬弗爐內,650oc下恒溫1h,爐內緩慢冷卻至室溫。
實施例2
一種醫用金屬骨植入材料,材料通過依次對鉭或鉭合金進行(1)預處理;(2)噴砂處理;(3)陽極氧化形成納米孔道陣列;(4)制備羥基磷灰石粉末,并火焰噴射所述羥基磷灰石;(5)焙燒-冷卻處理獲得。
步驟(1)中預處理工藝參數如下:23g/l碳酸鈉、2.5g/l磷酸鈉、12.5g/l水玻璃、1.5g/l十二烷基硫酸鈉的混合水溶液,溫度67.5oc,浸泡時間5.5min,然后使用乙醇超聲清洗20min,去離子水清洗、25oc氮氣烘干。
步驟(2)中噴砂為干噴剛玉砂,參數如下:硬度370hv,砂粒尺寸為0.1mm,噴砂空氣壓力0.15mpa,時間17.5s。
步驟(3)中的陽極氧化參數如下:電解液為硫酸、氫氟酸、nh4f,乙二醇的水溶液,其中98.%wt硫酸25ml、48%氫氟酸12.5ml,去離子水35ml,nh4f的濃度為0.75%,乙二醇7.5ml。述陽極氧化電解參數:電壓15v,時間15min,溫度24oc,對電極為pt電極,兩電極間距為3cm。
步驟(4)中制備羥基磷灰石的工藝如下:(1)稱取ca(no3)2.4h2o置于燒杯中,倒入適量去離子水攪拌溶解;(2)稱取(nh4)2hpo4置于燒杯中,倒入適量去離子水攪拌溶解;(3)向步驟(1)中的ca(no3)2.4h2o中滴加氨水溶液;(4)將采用滴定法,逐滴將步驟(2)的(nh4)2hpo4水溶液加入步驟(3)中的溶液中,滴加時間1.5h獲得沉淀物;(5)將上述沉淀物過濾-洗滌-烘干-500oc焙燒1.5h-研磨,獲得羥基磷灰石粉末。
步驟(4)中制備火焰噴射參數如下:火焰噴涂口與基體表面的間距為95mm,噴涂功率40kw,助燃氣體為氧氣,可燃性氣體為乙炔,噴射焰流溫度2900oc,噴射厚度17.5μm。
步驟(5)中焙燒參數如下:將步驟(4)中的獲得鉭/納米孔道陣列ta2o5/羥基磷灰石直接置于馬弗爐內,650oc下恒溫1h,爐內緩慢冷卻至室溫。
實施例3
一種醫用金屬骨植入材料,材料通過依次對鉭或鉭合金進行(1)預處理;(2)噴砂處理;(3)陽極氧化形成納米孔道陣列;(4)制備羥基磷灰石粉末,并火焰噴射所述羥基磷灰石;(5)焙燒-冷卻處理獲得。
步驟(1)中預處理工藝參數如下:25g/l碳酸鈉、3g/l磷酸鈉、15g/l水玻璃、2g/l十二烷基硫酸鈉的混合水溶液,溫度70oc,浸泡時間6min,然后使用乙醇超聲清洗20min,去離子水清洗、30oc氮氣烘干。
步驟(2)中噴砂為干噴剛玉砂,參數如下:硬度420hv,砂粒尺寸為1.5mm,噴砂空氣壓力0.25,時間20s。
步驟(3)中的陽極氧化參數如下:電解液為硫酸、氫氟酸、nh4f,乙二醇的水溶液,其中98.%wt硫酸30ml、48%氫氟酸15ml,去離子水30-40ml,nh4f的濃度為1%,乙二醇10ml。述陽極氧化電解參數:電壓20v,時間20min,溫度25oc,對電極為pt電極,兩電極間距為2-4cm。
步驟(4)中制備羥基磷灰石的工藝如下:(1)稱取ca(no3)2.4h2o置于燒杯中,倒入適量去離子水攪拌溶解;(2)稱取(nh4)2hpo4置于燒杯中,倒入適量去離子水攪拌溶解;(3)向步驟(1)中的ca(no3)2.4h2o中滴加氨水溶液;(4)將采用滴定法,逐滴將步驟(2)的(nh4)2hpo4水溶液加入步驟(3)中的溶液中,滴加時間1.5h獲得沉淀物;(5)將上述沉淀物過濾-洗滌-烘干-500oc焙燒1.5h-研磨,獲得羥基磷灰石粉末。
步驟(4)中制備火焰噴射參數如下:火焰噴涂口與基體表面的間距為100mm,噴涂功率50kw,助燃氣體為氧氣,可燃性氣體為乙炔,噴射焰流溫度3000oc,噴射厚度20μm。
步驟(5)中焙燒參數如下:將步驟(4)中的獲得鉭/納米孔道陣列ta2o5/羥基磷灰石直接置于馬弗爐內,650oc下恒溫1h,爐內緩慢冷卻至室溫。
由附圖10:小鼠胚胎成骨前體細胞mc3t3(mc3t3-e1)的分化對鉭/納米孔道陣列ta2o5/羥基磷灰復合醫用材料進行了研究。mc3t3細胞的活力和粘附能力用熒光顯微鏡研究了icmba/ha復合材料的表面,可以明顯看出本發明的鉭/納米孔道陣列ta2o5/羥基磷灰醫用材料具有極高的生物相容性。
以上,雖然通過優選的實施例對本實用發明進行了例示性的說明,但本實用發明并不局限于這種特定的實施例,可以在記載于本發明的保護范圍的范疇內實施適當的變更。