專利名稱：多孔生物活性玻璃及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種特別具有機械抵抗力并可用作骨骼替代物的多孔晶體或部分晶體合成物，或生物活性玻璃。
在合成骨骼替代物的領域中，有多種基于羥磷灰石和磷酸三鈣的植入物是公知的并已使用多年。羥磷灰石是一種磷酸鈣陶瓷，它具有與天然骨骼的無機物部分相接近的組分。這種物質(zhì)能夠?qū)崿F(xiàn)從植入物的表面開始的短期愈合。然而，羥磷灰石是不可再吸收的并且會長期存在于患者體內(nèi)。為了制約這種缺點，可將磷酸三鈣添加到其中。磷酸三鈣是一種可再吸收的磷酸鈣，它使骨骼能夠取代它以便從長期而言使骨骼再生于植入物中。
結合了羥磷灰石和磷酸三鈣的植入物因而被看作是并不總是可用的自體移植物的主要替代物。然而，與骨骼的自體移植相反，這些基于羥磷灰石和磷酸三鈣的植入物并不是骨誘導物(ostéoinducteur)，也就是說，它們不會促進骨骼細胞在植入物內(nèi)部的生長。
現(xiàn)有植入物的另一個缺點在于，它們難于以大塊的形式加以操作和應用。因此，大塊的羥磷灰石/磷酸三鈣陶瓷對于外科醫(yī)生來說，由于它太硬且易碎，所以難以在手術中切割成所需要的形狀。
為了彌補這種缺點，基于羥磷灰石的骨骼替代物有時以顆粒的形式來供應。外科醫(yī)生利用這些顆粒填充待填充的空腔。但是，這種技術是非常精細的，并且還需要維持罩以防止顆粒散布到待處理的區(qū)域以外。而且，這些顆粒還會破碎(effriter)或因它們的碎屑而導致?lián)p傷。
因此，人們期望開發(fā)出一些基于多孔羥磷灰石的骨骼替代物，以便更易于對它們進行處理和切割。但是，這些骨骼替代物的主要缺點在于它們的脆性。實際上，由于骨膠原的存在，天然骨骼是有韌性而堅固的。相反，基于羥磷灰石和磷酸三鈣的多孔植入物易于斷裂和破碎。因而，對于外科醫(yī)生來說，在不產(chǎn)生大量碎屑的情況下，難于將大塊的基于羥磷灰石和磷酸三鈣的多孔骨骼替代物切成適當?shù)男螤睢?br> 在2000年生物醫(yī)學材料研究期刊第52卷第4期的783-796頁中，由E.A.B.、艾法赫·考夫曼(Effah Kaufmann)、P.達茨尼(P.Ducheyne)、I.M.薩皮洛(I.M.Shapiro)發(fā)表的題為《多孔并具有改進表面的生物活性玻璃45S5的可變物理特性對于成骨細胞繁殖和成熟所產(chǎn)生的效應》的文章描述一種在植入后促進骨骼細胞生長的多孔生物活性玻璃。但是，這種多孔生物活性玻璃是極為易碎的。它不具有良好的機械強度，并且在當試圖將其切割成用于植入的特定形狀時易于破碎。
同樣，在2001年生物醫(yī)學材料研究期刊第54卷第第3期的320-327頁中，由龔偉良(Weiliang Gong)、阿布德薩拉姆·阿布德勞艾斯(Abdesselam Abdelouas)、沃納·盧特茨(Wemer Lutze)發(fā)表的題為《通過加壓反應燒結制成的多孔生物活性玻璃和玻璃陶瓷》的文章描述了通過等壓燒結制備的玻璃和玻璃陶瓷。然而，這些合成物具有較低程度的孔隙率，這導致難于對它們進行處理和切割。此外，它們并不會促進骨骼細胞的生長。
因此，需要有這樣一種多孔的大塊生物活性玻璃，它能夠在通過替代天生骨骼而被植入人體后促進骨骼細胞在體內(nèi)的生長，并具有能夠使這種生物活性玻璃被切割成預期的形狀而不會喪失其完整性的機械特性。
本發(fā)明的目的在于通過提供一種基于SiO2，CaO，Na2O和P2O5體系的多孔晶體或半晶體合成物來解決上述問題，這種合成物具有分別呈特定尺寸的微孔和大孔，并具有特定程度的孔隙率，而且具有7MPa到70MPa的抗壓強度。
本發(fā)明的第一主題涉及一種大塊多孔的晶體或部分晶體合成物，該合成物至少包括SiO2，CaO，Na2O和P2O5，并該合成物具有大孔和微孔，其特征在于-利用幾何法測量到的50％到80％的孔隙率；-大孔的平均直徑范圍為100到1250微米，優(yōu)選地為150到300微米；
-微孔的平均直徑小于或等于5微米；并且-抗壓強度為7MPa到70MPa。
本發(fā)明的另一主題涉及一種植入物，其特征在于，它由例如上述合成物的合成物制成。
本發(fā)明的又一主題涉及一種用于制備大塊多孔的、晶體合成物或部分晶體合成物的方法，該合成物至少包括SiO2，CaO，Na2O和P2O5，并具有大孔和微孔，利用幾何法測，該合成物的孔隙率為50％到80％，這些大孔的平均直徑為100到1250微米，優(yōu)選地為150微米到300微米，這些微孔的平均直徑小于或等于5微米，其特征在于，該方法包括如下步驟a)使用基于SiO2，CaO，Na2O和P2O5的玻璃；b)將步驟a)中的玻璃磨碎并過篩以制得粉末；c)將步驟b)中制得的粉末懸浮在溶劑中，并利用分散劑加以分散，以制得漿液；d)將增稠劑添加到步驟c)中制得的漿液中；e)將在步驟d)中制得的混合物注入模具中，而后將其干燥以得到“塊狀物”；f)將在步驟e)中制得的“塊狀物”在約600℃下加熱，以制得“生坯”；以及g)將在步驟f)中制得的生坯在600℃到1100℃，優(yōu)選地900℃到1100℃的溫度范圍下進行處理，以制得合成物的部分或全部結晶物。
本發(fā)明的再一個主題在于一種可根據(jù)上述方法制得的合成物。
根據(jù)本發(fā)明所述的合成物具有這樣的機械強度，無論孔隙率多高，該強度都能夠允許將大塊切割成特定形狀而不會使其破碎或喪失其完整性。因而，根據(jù)本發(fā)明的合成物易于處理。外科醫(yī)生可以簡單且容易地對其進行切割，并可能對其進行再次切割，以便在將其植入之前切成預期的形狀。
根據(jù)本發(fā)明的合成物能夠被切割成具有任何預期形狀的植入物，以便用于例如填充骨骼缺陷。
因為由此制得的植入物是一個整塊部分，所以它特別堅固且穩(wěn)定。而且它不會產(chǎn)生不合乎需要的碎片。
根據(jù)本發(fā)明所述的合成物具有均勻的孔隙率。這可特別從這些合成物在抗壓強度檢測中表現(xiàn)出的良好色散特性(faible dispersion)中顯示出來。微孔的存在促進了細胞的粘連。大孔的存在促進了細胞的滲透，特別是大尺寸細胞的滲透。
此外，由根據(jù)本發(fā)明所述合成物制成的植入物是可再吸收的。因此，它們與作為植入物特別是作為骨骼替代物的活體內(nèi)應用是相容的。此外，它們促進了骨骼細胞的產(chǎn)生。因此從長遠觀點來看，植入物可被天然骨骼所替代。
最后，由于它們的多孔性，由本發(fā)明所述的合成物制成的植入物特別輕，這對于患者以及外科醫(yī)生而言都是舒適的。
在本發(fā)明的上下文中，術語“生物活性玻璃”應被理解為是一種能夠與人體相容的并具有生物活性(即，它能夠在所述玻璃和人體組織之間的交界處產(chǎn)生生物效應，并因此在所述玻璃和所述人體組織之間產(chǎn)生粘合)的部分或完全再結晶的玻璃。
在本發(fā)明的上下文中，術語“大塊”合成物應被理解為是一種可從其切割出植入物的三維固體合成物，而非粉狀合成物。
本發(fā)明現(xiàn)將在下文中進一步詳細說明。


圖1、2和3是采用FEI XL30環(huán)境掃描電子顯微鏡分別以×101，×500和×3000的放大倍率拍攝而成的根據(jù)本發(fā)明所述方法制得的合成物的照片，其中所述方法在步驟g)中的處理是在1100℃下進行的。
圖4、5和6是采用FEI XL30環(huán)境掃描電子顯微鏡分別以×101，×500和×3000的放大倍率拍攝而成的根據(jù)本發(fā)明所述方法制得的合成物的照片，其中所述方法在步驟g)中的處理是在900℃下進行的。
圖7和8是采用FEI XL30環(huán)境掃描電子顯微鏡分別以×103和×5054的放大倍率拍攝而成的根據(jù)本發(fā)明所述方法制取、而后在生理性液體的溶液中處理24小時后得到的合成物的照片，其中所述方法在步驟g)中的處理是在1100℃下進行的。
根據(jù)本發(fā)明的合成物至少包括SiO2，CaO，Na2O和P2O5。此外，這種合成物還可包括從K2O，MgO，Al2O3，CaF2，B2O3及其混合物中所選出的成分。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，SiO2以相對于合成物總重的重量百分比為40％到55％的含量存在于該合成物中，CaO以相對于合成物總重的重量百分比為15％到25％的含量存在于該合成物中，Na2O以相對于合成物總重的重量百分比為15％到25％的含量存在于該合成物中，P2O5以相對于合成物總重的重量百分比為1％到9％的含量存在于該合成物中。
K2O例如可以相對于合成物總重的重量百分比為0.1％到8％的含量存在于該合成物中。MgO例如可以相對于合成物總重的重量百分比為0.1％到5％的含量存在于該合成物中。Al2O3例如可以相對于合成物總重的重量百分比為0.1％到1.5％的含量存在于該合成物中。CaF2例如可以相對于合成物總重的重量百分比為0.1％到12.5％的含量存在于該合成物中。B2O3例如可以相對于合成物總重的重量百分比為0.1％到10％的含量存在于該合成物中。
更為優(yōu)選地，合成物由相對于該合成物總重的重量百分比為45％的SiO2，相對于該合成物總重的重量百分比為24.5％的CaO，相對于該合成物總重的重量百分比為24.5％的Na2O和相對于該合成物總重的重量百分比為6％的P2O5制得。這種合成物能夠顯著促進骨骼細胞的生長。
根據(jù)本發(fā)明的合成物是多孔的，且其具有通過幾何法測得的范圍在50％到80％，優(yōu)選地為60％到75％的孔隙率。在這種方法中，孔隙率T由以下公式給出T＝1-(體密度/理論密度)式中，體密度由幾何法來確定。這種密度是根據(jù)公式ρ＝m/V計算出的，其中-ρ是密度(g/cm3)；-m是試樣的質(zhì)量(g)；且-V是試樣的體積(cm3)。
無論采用何種氧化物，該材料的理論密度估計在約2.75g/cm3。
大孔的平均直徑范圍為100到1250微米，優(yōu)選地為150微米到300微米。因而，大尺寸的細胞，例如骨細胞，可通過足夠大尺寸的互聯(lián)滲入植入物中。微孔的平均直徑小于或等于5微米。由此，顯著促進了細胞的粘連以及生物流體的循環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明的合成物具有7MPa到70MPa，優(yōu)選地為25MPa到70MPa的抗壓強度。
貫穿本申請地，抗壓強度是根據(jù)如下方法檢測出來的根據(jù)本發(fā)明的合成物的試樣被制備成直徑9mm，高6mm的圓柱體。抗壓強度檢測是利用具有5000N測壓元件的Instron8512液壓機進行的。將載荷以每分鐘1mm的應變率施加到試樣上，并檢測破壞試樣所需要的力。這個力即與合成物的抗壓強度相對應。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，對于具有根據(jù)幾何法測量到的約75％的孔隙率的本發(fā)明所述的合成物而言，它具有根據(jù)本方法檢測到的約7MPa的抗壓強度。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方案中，對于具有根據(jù)幾何法測量到的約50％的孔隙率的本發(fā)明所述的合成物而言，它具有根據(jù)這種方法檢測到的約70MPa的抗壓強度。
根據(jù)本發(fā)明的合成物優(yōu)選地通過將在下文中進行說明的方法加以制備。
在第一步中，步驟a)使用基于SiO2，CaO，Na2O和P2O5的玻璃。此外，在步驟a)中的這種玻璃也可包括從K2O，MgO，Al2O3，CaF2，B2O3及其混合物中所選出的成分。
在本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方案中，SiO2以相對于玻璃總重的重量百分比為40％到55％的含量存在于玻璃中，CaO以相對于玻璃總重的重量百分比為15％到25％的含量存在于玻璃中，Na2O以相對于玻璃總重的重量百分比為15％到25％的含量存在于玻璃中，P2O5以相對于玻璃總重的重量百分比為1％到9％的含量存在于玻璃中。
K2O則例如可以相對于玻璃總重的重量百分比為0.1％到8％的含量存在于玻璃中。MgO例如可以相對于玻璃總重的重量百分比為0.1％到5％的含量存在于玻璃中。Al2O3例如可以相對于玻璃總重的重量百分比為0.1％到1.5％的含量存在于玻璃中。CaF2例如可以相對于玻璃總重的重量百分比為0.1％到12.5％的含量存在于玻璃中。B2O3例如可以相對于玻璃總重的重量百分比為0.1％到10％的含量存在于玻璃中。
優(yōu)選地，這種玻璃由相對于其總重的重量百分比為45％的SiO2，相對于其總重的重量百分比為24.5％的CaO，相對于其總重的重量百分比為24.5％的Na2O和相對于其總重的重量百分比為6％的P2O5構成。這種玻璃在市場上可從來自奧斯維塔(Orthovita)公司的名為“45S5”的產(chǎn)品獲得。
作為一個備選方案，在步驟a)中的玻璃可根據(jù)任何公知的用于制造玻璃的方法，例如溶膠-凝膠(sol-gel)法或利用簡單融化法制成。溶膠-凝膠法通常包括將金屬氧化物混合在溶液中的步驟，而后是水解步驟，繼而在通常為600℃到900℃的溫度范圍內(nèi)發(fā)生膠凝作用并進行處理，以制成玻璃。融化法通常包括混合氧化物粉末，將該混合物在通常為1250℃到1600℃的溫度范圍內(nèi)熔化和攪勻，而后冷卻，以便制得無定形玻璃。
在第二步，即步驟b)中，將步驟a)中的玻璃碾碎并過篩，以制得粉末。優(yōu)選地，這種粉末的密度為2.5g/cm3到3g/cm3，優(yōu)選地為2.6g/cm3到2.8g/cm3。優(yōu)選地，這些粉粒的平均尺寸范圍為在0.1到100微米。優(yōu)選地，這種粉末的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度為500℃至700℃。優(yōu)選地，這種粉末的結晶溫度為600℃至900℃。優(yōu)選地，這種粉末的熔點為900℃到1200℃。
在第三步，即步驟c)中，使上述步驟制得的粉末懸浮在一種溶劑中，并通過分散劑使其分散，以獲得漿液。優(yōu)選地，這種溶劑是乙醇。優(yōu)選地，相對于該混懸液總重，這種混懸液的固體成分的含量的重量百分比為50％到60％。優(yōu)選地，這種分散劑為聚丙烯酸鈉(sodium polyacrylate)。
在第四步，即步驟d)中，將增稠劑添加到漿液中。優(yōu)選地，這種增稠劑為丙烯酸樹脂乳(acrylic emulsion)。這種增稠劑可以增加漿液的粘度。在如下所述的將造孔劑(pore-forming agent)添加到該漿液中的情況下，這種增稠劑還能夠避免造孔劑顆粒的沉淀或漂浮。
在第五步，即步驟e)中，將在d)中制得的混合物注入模具中，而后將其烘干以得到“塊狀物”。優(yōu)選地，這種烘干在室溫下進行。
在第六步，即步驟f)中，將在e)中制得的“塊狀物”在約600℃下加熱，以獲得“生坯(cru)”。這種加熱處理能夠?qū)⒂袡C添加劑，例如添加的分散劑，增稠劑和可能的造孔劑去除。這種生坯具有大孔。
在最后一步，即步驟g)中，將在f)中獲得的生坯在600℃到1100℃，優(yōu)選地900℃到1100℃的溫度范圍下進行處理，以便制得合成物的部分或全部結晶物。900℃到1100℃的溫度范圍下的處理能夠制得大塊的多孔的晶體或部分晶體，或者玻璃陶瓷的結構。
在本發(fā)明方法的一個實施方案中，在900℃下處理生坯。最終合成物的結構可在圖1至3中觀察到。從圖中可看到大量不同尺寸的孔。最終合成物具有根據(jù)幾何法測量到的約76％的孔隙率。
在本發(fā)明方法的另一個實施方案中，在1000℃下處理生坯。最終合成物則具有根據(jù)幾何法測量到的約64％的孔隙率。
在本發(fā)明方法的另一個實施方案中，在1100℃下處理生坯。最終合成物的結構可在圖4至6中觀察到。從圖中可以看出，這種結構比圖1至3所示的結構更為致密。這種最終合成物具有根據(jù)幾何法測量到的約60％的孔隙率。
在本發(fā)明方法的一個優(yōu)選實施方案中，在步驟c)和步驟d)之間，將造孔劑添加到漿液中并加以攪拌。術語“造孔劑”應理解為是一種以顆粒形式放入混合物中的化合物，而后這些顆粒在高溫下發(fā)生降解，以在混合物的內(nèi)部留下空隙，即通常所說的孔隙。優(yōu)選地，這種造孔劑以相對于漿液的總體積，其體積比例為1％到80％的劑量添加到漿液中，更優(yōu)選地為50％到80％。優(yōu)選地，這種造孔劑是從蔗糖和淀粉的混合物、聚乙二醇(polyethylene glycol)及其混合物中選出的。優(yōu)選地，蔗糖和淀粉的混合物是由相對于該混合物重量的重量百分比為80％的蔗糖和重量百分比為20％的淀粉組成的。優(yōu)選地，這種造孔劑的顆粒尺寸小于或等于1250微米。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，造孔劑由包括兩種顆粒尺寸群體的混合物構成的。優(yōu)選地，這種混合物是由相對于該混合物總體積的體積百分比為70％的具有小于630微米的顆粒尺寸的造孔劑，以及相對于該混合物總體積的體積百分比為30％的具有630到1250微米的顆粒尺寸的造孔劑組成。
因此，優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的合成物具有由造孔劑的顆粒發(fā)生降解而產(chǎn)生的大孔隙。
無論獲得的孔隙率的程度的高低，根據(jù)本發(fā)明的合成物的機械特性均是格外良好的，特別是其抗壓強度。實際上，由于使用制備本發(fā)明的合成物的特定方法，所以各互聯(lián)的壁面被很好地連接在一起。
特別是，根據(jù)本發(fā)明的合成物的抗壓強度比現(xiàn)有技術中基于羥磷灰石和磷酸三鈣的合成物的抗壓強度要高很多。
在加熱處理后，可對生坯進行切割以便定出骨骼植入物的形狀。而后利用酒精在超聲波浴中清理塊狀物或植入物，然后在潔凈室中對其進行包裝并通過γ照射來殺菌。
本發(fā)明的另一個主題是一種利用生理性液體的溶液得到處理的例如上述合成物的合成物，該生理性液體具有與人類血漿的離子成分相近的離子成分，并具有7到8，優(yōu)選地為7.25到7.42的pH值。
優(yōu)選地，這種生理性液體的離子成分如下-Na+142.0mmol/l；-K+ 5.0mmol/l；-Mg2+ 1.5mmol/l；-Ca2+ 2.5mmol/l；-C1-147.8mmol/l；-HCO3- 4.2mmol/l；-HPO42- 1.0mmol/l及-SO42- 0.5mmol/l。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的合成物在37℃下浸沒在這種溶液中一段時間，這段時間可為1到10天。在這一浸沒過程中，觀察到在合成物表面上產(chǎn)生一層羥磷灰石。還借助于納米微孔的產(chǎn)生觀察到合成物微觀結構的變化，這些納米微孔的平均直徑小于或等于1微米，優(yōu)選地為100到300納米。
因而，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，合成物經(jīng)過具有與人類血漿的離子成分相近的離子成分以及7到8、優(yōu)選地為7.25到7.42的pH值的生理性液體的處理，并且在該合成物的表面上具有結晶的羥磷灰石層。更為優(yōu)選地是，這種處理過的合成物具有納米微孔，這些納米微孔的平均直徑小于或等于1微米，優(yōu)選地為100到300納米。
從圖7和8中可以看到利用本發(fā)明方法獲得的合成物的結構，其中，步驟g)中的處理是在1100℃下進行的，而后在具有如上所述的離子成分的生理性液體的溶液中浸泡24小時。可看到在合成物表面上形成羥磷灰石層(圖7)，并形成具有小于1微米的平均直徑的納米微孔(圖8)。
現(xiàn)將給出說明本發(fā)明的一個實施例。
實施例1(根據(jù)本發(fā)明)采用常規(guī)的融化手段制備出一種合成物，該合成物包括相對于合成物總重的重量百分比為45％的SiO2，相對于合成物總重的重量百分比為24.5％的CaO，相對于合成物總重的重量百分比為24.5％的Na2O，以及相對于合成物總重的重量百分比為6％的P2O5。
將100g的這種合成物磨碎，過篩以便獲得粉末。這種粉末的特點在于-密度(g/cm3)2.75；-顆粒直徑(微米)5；-玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度Tg(℃)538；-結晶溫度Tc(℃)777；及-熔解溫度Tm(℃)1060。
利用這種粉末制備具有如下特征的200g漿液，其特征為-粉末量(按照重量計算)50％；-分散劑聚丙烯酸鈉；-分散劑的量(按照重量計算)0.5％；-增稠劑丙烯酸樹脂乳；-增稠劑的量(按照重量計算)2％到3％；-造孔劑聚乙二醇；-造孔劑的量(按照體積計算)80％；-造孔劑的顆粒大小占70％的小于630微米的顆粒與占30％的大小為630微米到1250微米的顆粒的混合物；以及-溶劑乙醇。
利用乙醇制備漿液，而后分散在機械混合器(球磨機)中混合成聚乙烯粉塊。接下來，添加聚乙二醇而后添加增稠劑。
此后將混合物倒入模具中，以便在室溫下干燥后，提供經(jīng)過脫模的塊狀物。而后將這種塊狀物在600℃下進行處理，以便去除有機添加劑，即分散劑，增稠劑和造孔劑。然后將生坯在1100℃的溫度下進行處理。由此制得大塊多孔的晶體合成物，該合成物具有如下特征根據(jù)幾何法測量，最終合成物的孔隙率為75％。
根據(jù)在本申請中所說明的方法進行檢測，最終合成物的抗壓強度為7MPa。
大孔的平均直徑為100-1250微米。
微孔的平均直徑小于5微米。
從這種大塊的晶體合成物中切割出骨骼替換物或植入物，而不會使該合成物破碎。
通過比較，由相對于該替換物總重的重量百分比為70％的羥磷灰石和相對于替換物總重的重量百分比為30％的β-磷酸三鈣構成的骨骼替換物，在具有根據(jù)幾何法測量到的73％的總體孔隙率，以及嚴格小于600微米的平均孔徑的情況下，具有根據(jù)在本申請中所描述的方法檢測到的約為1.5MPa的抗壓強度。
權利要求
1.一種大塊多孔的、晶體或部分晶體合成物，所述合成物至少包括SiO2，CaO，Na2O和P2O5，并且所述合成物具有微孔和大孔，其特征在于-利用幾何法測量到的50％到80％，優(yōu)選地為60％到75％的孔隙率；-大孔的平均直徑為100到1250微米，優(yōu)選地為150到300微米；-微孔的平均直徑小于或等于5微米；并且-抗壓強度為7MPa到70MPa。
2.如前述權利要求所述的合成物，其特征在于，它還包括從K2O，MgO，Al2O3，CaF2，B2O3及其混合物中選出的成分。
3.如權利要求1所述的合成物，其特征在于，SiO2以相對于所述合成物總重的重量百分比為40％到55％的含量存在于所述合成物中，CaO以相對于所述合成物總重的重量百分比為15％到25％的含量存在于所述合成物中，Na2O以相對于所述合成物總重的重量百分比為15％到25％的含量存在于所述合成物中，P2O5以相對于所述合成物總重的重量百分比為1％到9％的含量存在于所述合成物中。
4.如前一項權利要求所述的合成物，其特征在于，所述合成物由相對于所述合成物總重的重量百分比為45％的SiO2，相對于所述合成物總重的重量百分比為24.5％的CaO，相對于所述合成物總重的重量百分比為24.5％的Na2O，以及相對于所述合成物總重的重量百分比為6％的P2O5構成。
5.如前述權利要求中的任意一項所述的合成物，其特征在于，它具有25MPa到70MPa的抗壓強度。
6.如權利要求1至4中的任意一項所述的合成物，其特征在于，對于具有根據(jù)幾何法測量到的約75％的孔隙率而言，所述合成物具有約7MPa的抗壓強度。
7.如權利要求1至4中的任意一項所述的合成物，其特征在于，對于具有根據(jù)幾何法測量到的約50％的孔隙率而言，所述合成物具有約70MPa的抗壓強度。
8.一種用于制備大塊多孔的、晶體或部分晶體合成物的方法，所述合成物至少包括SiO2，CaO，Na2O和P2O5，并具有大孔和微孔，利用幾何法測量，所述合成物的孔隙率為50％到80％，所述大孔的平均直徑為100到1250微米，優(yōu)選地為150微米到300微米，所述微孔的平均直徑小于或等于5微米，其特征在于，所述方法包括如下步驟a)使用基于SiO2，CaO，Na2O和P2O5的玻璃；b)將步驟a)中的玻璃碾碎并過篩以制得粉末；c)將步驟b)中制得的粉末懸浮在溶劑中，并利用分散劑加以分散，以制得漿液；d)將增稠劑添加入步驟c)中制得的漿液中；e)將在步驟d)中制得的混合物注入模具中，而后使其干燥以得到“塊狀物”；f)將在步驟e)中制得的“塊狀物”在約600℃下加熱，以制得“生坯”；以及g)將在步驟f)中制得的生坯在600℃到1100℃，優(yōu)選地900℃到1100℃的溫度范圍下進行處理，以制得合成物的部分或完全結晶物。
9.如前一項權利要求所述的方法，其特征在于，增稠劑為丙烯酸樹脂乳。
10.如權利要求8或9所述的方法，其特征在于，生坯在900℃下得到處理。
11.如權利要求8或9所述的方法，其特征在于，生坯在1000℃下得到處理。
12.如權利要求8或9所述的方法，其特征在于，生坯在1100℃下得到處理。
13.如權利要求8至12中的任意一項所述的方法，其特征在于，在步驟c)和步驟d)之間，將造孔劑在攪拌下加入漿液中。
14.如前一項權利要求所述的方法，其特征在于，造孔劑以相對于漿液總體積的體積百分比為1％到80％，優(yōu)選地為50％到80％的劑量進行添加。
15.如權利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述造孔劑選自蔗糖和淀粉的混合物、聚乙二醇及其混合物。
16.如權利要求13至15中的任意一項所述的方法，其特征在于，造孔劑包括具有兩種顆粒尺寸的群體的混合物。
17.如前一項權利要求所述的方法，其特征在于，這種混合物由相對于該混合物總體積的體積百分比為70％的具有小于630微米的顆粒尺寸的造孔劑，和相對于該混合物總體積的體積百分比為30％的具有630到1250微米的顆粒尺寸的造孔劑組成。
18.一種能夠根據(jù)權利要求8至17中的任意一項所述的方法制得的合成物。
19.如權利要求1至7或18中的任意一項所述的合成物，其特征在于，上述合成物經(jīng)過一種生理性液體的溶液的處理，所述生理性液體具有與人類血漿的離子成分相近的離子成分。
20.如前一項權利要求所述的合成物，其特征在于，所述生理性液體所包含的離子成分如下-Na+ 142.0mmol/l；-K+5.0mmol/l；-Mg2+ 1.5mmol/l；-Ca2+ 2.5mmol/l；-Cl- 147.8mmol/l；-HCO3- 4.2mmol/l；-HPO42-1.0mmol/l；和-SO42- 0.5mmol/l。
21.如權利要求19或20所述的合成物，其特征在于，所述合成物在其表面上具有羥磷灰石層。
22.如權利要求19至21中的任意一項所述的合成物，其特征在于，所述合成物具有納米微孔，這些納米微孔的平均直徑小于或等于1微米，優(yōu)選地為100到300納米。
23.一種植入物，其特征在于，它由如權利要求1至7或18至22中的任意一項所述的合成物制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及多孔生物玻璃及其制備方法。更具體的說，本發(fā)明涉及一種固體多孔晶體合成物或部分晶體合成物，該合成物至少包括SiO
文檔編號A61F2/28GK101018573SQ200580030278
公開日2007年8月15日 申請日期2005年7月25日 優(yōu)先權日2004年7月27日
發(fā)明者里奇德·澤納提, 吉貝爾·范濤茲, 熱羅姆·謝瓦利埃, 穆德·阿里奧 申請人:國立應用科學學院