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专利号: 2017103025856
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 医学或兽医学;卫生学
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种软-软接触式仿生关节制备工艺,其特征在于:包括以下步骤:

1)将医用聚乙烯加工成为医用聚乙烯关节部件的试样;

2)所述试样表面交联PAMPS-PDMAAm复合水凝胶仿生软骨材料;

3)步骤2)后的试样再次交联PVA/HA-PAA复合水凝胶仿生软骨材料;

4)步骤3)后的试样再次交联PVA水凝胶仿生软骨材料;

所述步骤2)中,采用MBAA作为交联剂、氧代戊二酸作为引发剂制备PAMPS水凝胶,交联的具体方法为:

2-1)所述医用聚乙烯关节部件进行清洗预处理;

2-2)引发剂和交联剂充氮气30min,然后注入医用聚乙烯关节部件表面上,厚度为

0.5mm,用玻璃器皿隔离,在UV灯下照射6h,在医用聚乙烯关节部件表面形成PAMPS水凝胶;

2-3)将表面带有PAMPS水凝胶的医用聚乙烯关节部件浸泡在3mol/L的DMAAm溶液中,其中包含0.1mol%MBAA和0.1mol%过硫酸钾,放置1天达到平衡,随后用玻璃器皿隔离,将其置于UV灯下聚合6小时;

2-4)纯水浸泡1周,医用聚乙烯关节部件表面形成第一层水凝胶仿生关节软骨。

2.根据权利要求1所述的软-软接触式仿生关节制备工艺,其特征在于:所述医用聚乙烯关节部件包括:人工膝关节股骨髁、人工膝关节胫骨衬垫,或者是人工髋关节股骨头、人工髋关节髋臼。

3.根据权利要求1所述的软-软接触式仿生关节制备工艺,其特征在于:所述步骤2)中,采用4%单体浓度的MBAA作为交联剂、0.1%单体浓度的氧代戊二酸作为引发剂制备PAMPS水凝胶。

4.根据权利要求1所述的软-软接触式仿生关节制备工艺,其特征在于:所述步骤2-1)中清洗预处理的方法为:依次用丙酮、乙醇和去离子水清洗所述医用聚乙烯关节部件,之后浸泡在以重铬酸钾与浓硫酸按质量比1:4制成的重铬酸氧化溶液中,并置于75℃水浴锅中

10min,取出用去离子水清洗;然后将医用聚乙烯关节部件表面用氧离子束在200真空度、

30W条件下处理5min;并在医用聚乙烯关节部件表面覆盖硅烷溶液,在室温下浸泡2h,所述硅烷溶液采用100ml去离子水与10ml pH3.5的乙醇和2wt% γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷制成;然后用乙醇将医用聚乙烯关节部件清洗,干燥后储存在低湿度环境下。

5.根据权利要求1所述的软-软接触式仿生关节制备工艺,其特征在于:所述步骤3)的具体方法为:

3-1)按质量百分比称取聚乙烯醇14%、纳米羟基磷灰石3%、聚丙烯酸溶液3%、去离子水

80%,室温下让其溶胀24h,溶胀完成后放入95℃电子恒温水浴锅中加热溶解,制成PVA/HA-PAA混合溶液;

3-2)将PVA/HA-PAA混合溶液加入到步骤2)处理后的医用聚乙烯关节部件表面,使其厚度为0.5mm,置于温度为-20℃的低温存储箱中冷冻10-12h,然后在室温下解冻2-3h,之后再放入低温存储箱中进行冷冻,如此冷冻、解冻3次;

3-3)将冷冻-解冻后的试样浸入盛有聚乙二醇溶液的烧杯中脱水1-2h,取出试样放入电阻炉中进行退火处理,退火温度为120℃,退火时间为1h,退火完成后取出试样,并用去离子水对试样进行清洗,医用聚乙烯关节部件的表面形成第二层水凝胶仿生关节软骨。

6.根据权利要求1所述的软-软接触式仿生关节制备工艺,其特征在于:步骤4)的具体方法为:

4-1)按质量百分比称取聚乙烯醇15%和去离子水85%置于容器中,在室温下溶胀24h,接着将容器置于 95℃的恒温水浴锅中,制备出PVA溶液;

4-2)将制备好的PVA溶液加入到步骤3)处理后的医用聚乙烯关节部件表面,使得PVA溶液的厚度为1mm,然后置于温度为-20℃的低温存储箱中冷冻10-12h,然后在室温下解冻2-

3h,之后再放入低温存储箱中进行冷冻,如此冷冻、解冻9次后,医用聚乙烯关节部件的表面形成第三层水凝胶仿生关节软骨。

7.根据权利要求1所述的软-软接触式仿生关节制备工艺,其特征在于:将按以上方法处理过后的医用聚乙烯关节部件放入透明玻璃箱中密封,并将其置于阴暗处自然干燥一周,然后将其取出浸泡在去离子水中24h,即可制得软-软接触式仿生膝关节与仿生髋关节。

8.根据权利要求1至7任一所述的工艺制备的软-软接触式仿生关节,其特征在于:软-软接触式仿生关节之间的摩擦系数为0.06,软-软接触式仿生关节的液体承载能力达90%。