专利名称：一种多孔β-磷酸钙生物支架材料及其制备方法生物支架材料作为种子细胞的细胞外基质、新形成的组织框架，是组织工程中三 个重要因素之一，它的性质直接影响种子细胞的吸附、增殖、分化等生物学特性，最终影响 组织构建。理想的组织工程支架材料应模拟组织的形态、结构、功能，有较好的生物相容性， 可降解，还应具有一定的强度和多孔结构，因为适当的孔径、孔隙率和较大的面积体积比， 有利于细胞粘附、增殖、分化，为细胞生长提供足够空间。磷酸钙具有较好的生物相容 性，是可降解生物材料，也有良好的生物力学性能，适宜于做组织工程中的生物支架材料。传统的β-磷酸钙粉末的制备有湿法、干法和水热法。湿法包括两种一种是酸、 碱溶液直接反应，即在室温条件下将一定浓度的磷酸滴加入Ca(OH)2悬浮液中，静置沉淀后 过滤，得磷酸钙原粉；另一种是可溶性钙盐和磷酸盐反应，一般是在室温和搅拌条件下 将一定浓度的(NH4)2HPO4水溶液按一定的速度滴加到Ca(NO3)2溶液中，经陈化、过滤洗涤、 干燥、煅烧成磷酸钙粉末。水热法应用较少，一般是在水热条件下，控制温度和压力， 以CaHPO4或CaHPO4 · 2Η20为原料制得磷酸钙粉末；干法是在高温条件(> 900°C )下，以 CaHPO4 · 2H20和CaCO3或Ca(OH)2发生固相反应制备纯度较高的β -磷酸钙粉末。传统的湿法和水热法制备的β -磷酸钙实验条件复杂，操作麻烦，而得到的只是 粉末，需要再次造型，多孔结构不宜控制，强度也不高；而传统的干法制备时要加入了一些 结合剂和致孔剂，往往有杂相存在，磷酸钙物象的纯度不高。
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种制作工艺简单、气孔结构可控的 多孔的磷酸钙生物支架材料的制备方法；用该方法制备的多孔磷酸钙生物支架材 料开口气孔多、具有一定强度和β -磷酸钙物象的纯度较高。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是先将CaCO3和NH4H2PO4按摩尔比为 (1.3 1.8) 1混合均勻，再在压力为50 200ΜΙ^条件下机压成型，成型后的坯体在 100 120°C条件下干燥16 48小时，然后在900 1500°C条件下，保温1 8小时烧成， 即得多孔β-磷酸钙生物支架材料。上述技术方案中=CaCO3的粒径为40nm 25 μ m，CaCO3纯度> 99wt% ；NH4H2PO4的 粒径为 88 μ m 200 μ m, NH4H2PO4 纯度〉99wt%0由于采用上述技术方案，本发明的制作工艺简单气、孔结构可控(即孔径尺寸大 小和空隙率可通过原料的粒度、成型压力和烧结温度来控制)；采用本发明所述的方法制 备的多孔的β-磷酸钙生物支架材料开口气孔多、具有一定强度、主要物相为β-磷酸钙。 经检测该生物支架材料的耐压强度为2 15MPa，孔隙率为35 75%，气孔孔径尺寸在20 150μπι之间，这些气孔有利于细胞、纤维组织、血管组织及其它有机组织的长入，易于 降解，可作为人体硬组织缺损的修复材料和骨组织工程用的支架材料，也可用做齿科修复 材料。因此，本发明的制备工艺简单，气孔结构可控；所制备的多孔磷酸钙生物支架 材料开口气孔多、耐压强度较高和β-磷酸钙物象的纯度较高。可作为人体硬组织缺损的 修复材料和骨组织工程用的支架材料，也可用做齿科修复材料。对本发明做进一步的描述，并非对其保护范围的限制。在本中=CaCO3纯度> 99wt% ；NH4H2PO4纯度> 99wt%。以下实施例 中不再赘述。实施例1一种多孔β-磷酸钙生物支架材料及其制备方法先将粒径为Iym 25 μπι的 CaCO3和200 μ m 160 μ m的NH4H2PO4按摩尔比为(1. 3 1. 5) 1混合均勻，再在压力为 50 IOOMPa条件下机压成型，成型后的坯体在100 110°C条件下干燥16 M小时，然 后在900 1100°C条件下，保温1 3小时烧成，即得多孔β -磷酸钙生物支架材料。采用上述方法，可得到物相为β -磷酸钙、孔径尺寸为20 90 μ m、孔隙率为55 75%和烧后耐压强度为2 5Mpa的多孔β -磷酸钙生物支架材料。实施例2一种多孔β -磷酸钙生物支架材料及其制备方法先将粒径为500nm 1 μ m的 CaCO3和120μπι 160μπι的NH4H2PO4按摩尔比(1.5 1.6) 1混合均勻，再在压力为 100 150MPa条件下机压成型，成型后的坯体在110 115°C条件下干燥M 36小时，然 后在1100 1300°C条件下，保温3 5小时烧成，即得多孔β -磷酸钙生物支架材料。采用上述方法，可得到物相为β-磷酸钙、孔径尺寸为30 120μπκ孔隙率为 45 70%和烧后耐压强度为3 8Mpa的多孔β -磷酸钙生物支架材料。实施例3一种多孔β -磷酸钙生物支架材料及其制备方法先将粒径为40nm 500nm的 CaCO3禾口 88 μ m 120 μ m的NH4H2PO4按摩尔比为(1. 6 1. 8) 1混合均勻，再在压力位 150 200MPa条件下机压成型，成型后的坯体在115 120°C条件下干燥36 48小时，然 后在1300 1500°C条件下，保温5 8小时烧成，即得多孔β -磷酸钙生物支架材料。采用上述方法，可得到物相为β-磷酸钙、孔径尺寸为50 150μπκ孔隙率为 35 60%和烧后耐压强度为5 15Mpa的多孔β -磷酸钙生物支架材料。本的工艺简单、气孔结构可控(即孔径尺寸大小和空隙率可通过原 料的粒度、成型压力和烧结温度来控制)；所制备的多孔的磷酸钙生物支架材料开口气 孔多、具有一定强度、主要物相为磷酸钙。经检测该生物支架材料的耐压强度为2 15MPa，孔隙率为35 75%，气孔孔径尺寸在20 150 μ m之间，这些气孔有利于细胞、纤维 组织、血管组织及其它有机组织的长入，易于降解，可作为人体硬组织缺损的修复材料和骨 组织工程用的支架材料，也可用做齿科修复材料。因此，本工艺简单，气孔结构可控；所制备的多孔磷酸钙生物支架材料开口气孔多、耐压强度较高和β-磷酸钙物象的纯度较高。可作为人体硬组织缺损 的修复材料和骨组织工程用的支架材料，也可用做齿科修复材料。


本发明涉及一种多孔β-磷酸钙生物支架材料及其制备方法。其技术方案是先将CaCO3和NH4H2PO4按摩尔比为(1.3～1.8)∶1混合均匀，再在压力为50～200MPa条件下机压成型，成型后的坯体在100～120℃条件下干燥16～48小时，然后在900～1500℃条件下，保温1～8小时烧成，既得多孔的β-磷酸钙生物支架材料。本发明工艺简单，气孔结构可控；其制品耐压强度为2～15MPa，孔隙率为35～75％，气孔孔径尺寸为20～150μm。故开口气孔多、耐压强度较高和β-磷酸钙物象的纯度较高。这些气孔有利于细胞、纤维组织、血管组织及其它有机组织的长入，易于降解，可作为人体硬组织缺损的修复材料和骨组织工程用的支架材料，也可用做齿科修复材料。