低弹多孔钛合金表面药物控释分子筛的构建及对骨形成的影响

项目名称： 低弹多孔钛合金表面药物控释分子筛的构建及对骨形成的影响

项目编号： No.51271199

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 郭征

作者单位： 中国人民解放军第四军医大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 在生物医用材料中，多孔钛合金凭借优良的生物相容性、综合力学性能和仿生多孔结构特点成为人体硬组织替代物和修复物的理想材料。目前的多孔钛合金仍存在弹性模量不匹配、无生物活性作用、在微观水平上骨组织难以和金属材料实现骨整合、骨组织难以长入大体积的多孔材料内部等一系列问题。如何改进上述多孔钛合金的缺点是目前的研究热点。本研究利用电子束熔融技术将新型低弹钛合金制备成多孔结构，使其在骨小梁水平上实现弹性模量匹配；利用水热合成法在多孔钛合金载体表面构建大孔沸石分子筛涂层，再将包封骨形态发生蛋白的控释明胶微球加载于涂层孔隙内，使其具有释放活性物质发挥骨诱导作用的能力，在骨小梁与多孔结构机械铆合的基础上实现骨组织与分子筛涂层的骨整合，达到多孔钛合金植入体近远期生物稳定的目标。通过大动物骨缺损模型修复实验，观察新型复合多孔钛合金材料对新骨形成的影响，验证其治疗效果，为生物医用材料产品研发提供新的途径。

中文关键词： 低弹性模量；钛合金；多孔结构；分子筛；药物控释

英文摘要： As a biomedical material, porous titanium alloy possesses excellent biocompatibility, mechanical properties and porous structure characteristics. It is a kind of ideal materials for human hard tissue replacement and repair. However, there are some defects of current porous titanium, such as elastic modulus mismatch and no biological activity. It is difficult for bone tissue to achieve osseointegration with the material at the microscopic level and difficult to grow into a large volume porous material. How to improve the shortcomings of the current porous titanium is the research focus.In this study, a new low-elastic titanium alloy will be used to match elastic modulus at the level of trabecular bone. Porous structure will be prepared by electron beam melting (EBM)technology and macroporous zeolite molecular sieve will be formed on porous titanium alloy by hydrothermal synthesis. Then gelatin microspheres controlled release of bone morphogenetic protein will be loaded in the pores of the surface coating. The composite material can release active substances to play a role in bone induction ability. Bone integration with molecular sieve coating will take place after bone mechanical riveting with porous titanium alloy. The aim is to achieve porous titanium implants short-term and long-term stable in the hunman body

英文关键词： low elastic modulus；titanium alloy；porous structure；molecular sieve；drug controlled release