本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料領域，具體涉及一種醫(yī)用載藥多孔鎂合金，主要用于心血管支架、骨修復和骨支撐材料方面。
背景技術：
鎂合金是目前生物醫(yī)用可降解金屬植入材料領域的研究熱點。鎂合金具有以下優(yōu)點：1.鎂合金具有良好的生物相容性；2.鎂是人體內(nèi)僅次于鈣、鈉和鉀的常量元素之一，能夠激活多種酶，參與體內(nèi)一系列代謝過程，促進鈣的沉積，是骨生長的必需元素；3.鎂合金具有良好的力學相容性，密度接近自然骨，其彈性模量約41-45GPa，更接近于人骨的彈性模量，可有效緩解應力屏蔽效應，促進骨的生長和愈合并防止發(fā)生二次骨折；4.鎂可完全降解；5.鎂合金成本低。
多孔鎂合金作為一種可降解的生物材料，其中的孔可為骨細胞生長提供三維生長空間,并且有利于養(yǎng)料和代謝物的交換運輸，其本身具有生物活性，可誘導細胞分化生長和血管長入。在材料降解吸收的過程中，周圍的細胞會繼續(xù)增殖生長，有望形成新的具有原來特定功能和形態(tài)的相應組織和器官，以達到修復創(chuàng)傷和重建功能的目。
手術后感染是植入手術后最常見的并發(fā)癥,這可能會給病人導致重大。傳統(tǒng)的預防術后感染的方法為注射抗生素。通過注射抗生素預防術后感染具有注射劑量大，毒性大，副作用大的缺點。
根據(jù)需要在多孔鎂合金多孔結構或表面載藥可以起到增加表面活性、促進骨細胞生長和分化、預防感染、針對性給藥、局部給藥等作用。例如有針對性的遞送一種或多種藥物到受損位置，具有較低的劑量和較小的副作用。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了克服上述傳統(tǒng)給藥技術存在的缺陷而提供一種多孔鎂合金作為載體在醫(yī)學上的應用。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：一種多孔鎂合金作為載體在醫(yī)學上的應用，其特征在于，將藥物負載在多孔鎂合金上，用作血管支架、骨修復或骨支撐材料。
所述的藥物采用激光熔覆、微弧氧化、陽極氧化、滲透法、包埋法、溶劑揮干法、熔融法或吸附平衡法負載到多孔鎂合金上，載藥量≥1mg/cm3。
所述的藥物包括生物相容性好的物質、預防術后感染的藥物、促進骨細胞生長的元素，抗腫瘤的藥物或生長因子；
所述的生物相容性好的物質包括鉭粉、羥基磷灰石、硅酸鈣、磷酸鈣或硫酸鈣；
所述的預防術后感染的藥物包括銀離子、硫酸慶大霉素或萬古霉素；
所述的促進骨細胞生長的元素包括鍶、鋅、鋰或鈣。
所述的多孔鎂合金包括純鎂以及鎂與銀、鈣、鋅、鍶、鋯的二元或多遠合金，其中鎂的質量分數(shù)為80％-99.9％，優(yōu)選90％-99.9％。
所述的多孔鎂合金的孔隙率為10％-90％，優(yōu)選45％-85％，孔徑大小為0.01-2mm，優(yōu)選0.1-0.5mm。
所述的多孔鎂合金的強度為5-200MPa，優(yōu)選50-150MPa，彈性模量為0.1-40GPa，優(yōu)選3-35GPa。
多孔鎂合金的孔的形狀、大小、分布以及孔隙率可控，主要是通過制備方法控制。
多孔鎂合金的力學性能也可控，主要是通過孔的形狀、大小、分布以及孔隙率控制。
所述的多孔鎂合金的孔通過直接發(fā)泡法、腐蝕造孔法、激光打孔法、粉末冶金法、快速成型法、共滲透振動法或3D打印法制備。
本發(fā)明的目的是提高醫(yī)用鎂合金的生物活性，并使植入鎂合金材料具有預防術后感染和促進骨細胞生長分化等功能。鎂合金本身具有多孔結構，有利于骨細胞生長和體液傳輸。多孔結構的孔的形狀、大小和分布可控，孔隙率可控。在多孔結構中或材料表面載入鉭粉、羥基磷灰石、磷酸鈣、硫酸鈣、硅酸鈣等生物相容性好的物質，銀離子、硫酸慶大霉素、萬古霉素等預防術后感染的藥物，鍶、鋅、鋰、鈣等促進骨細胞生長的元素，抗腫瘤的藥物或生長因子。具有增加表面活性、促進骨細胞生長和分化、預防感染、針對性給藥、局部給藥等作用。該材料可滿足心血管支架和骨支撐骨修復材料等植入需要。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
1.具有優(yōu)良的力學性能，優(yōu)良的骨傳輸和骨誘導能力；
2.多孔結構孔的分布、孔徑大小、形狀和孔隙率可根據(jù)需要調(diào)節(jié)；
3.力學性能可調(diào)；
4.材料形狀和大小容易控制，可根據(jù)植入需要設計；
5.載藥方便，藥物結合牢固；
6.可以滿足大多數(shù)心血管支架、骨填充、骨修復、骨移植的需求。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
利用腐蝕造孔法制備多孔鎂，多孔鎂孔徑大小為100μm，孔隙率為30％，強度為100MPa，彈性模量為20GPa。利用激光熔覆在多孔鎂孔內(nèi)及表面載入鉭粉，載藥量為1mg/cm3，鉭具有優(yōu)良的生物相容性，可有效提高材料的骨結合能力。該材料可滿足骨填充、骨移植、骨修復的需要。
實施例2
利用腐蝕造孔法制備多孔鎂，多孔鎂孔徑大小為300μm，孔隙率為50％，強度為50MPa，彈性模量為11GPa。在孔中載入羥基磷灰石漿體然后固化，羥基磷灰石具有優(yōu)良的生物相容性，可促進植入體與骨形成牢固的結合。該材料可滿足骨填充、骨移植、骨修復的需要。
實施例3
利用腐蝕造孔法制備多孔鎂，多孔鎂孔徑大小為500μm，孔隙率為70％，強度為20MPa，彈性模量為5GPa。在孔中和材料表面載入銀離子，載藥量為2mg/cm3，銀離子具有很好的抑菌作用，可以預防術后感染，降低手術失敗的幾率。該材料可滿足骨填充、骨移植、骨修復的需要。
實施例4
利用腐蝕造孔法制備多孔鎂，多孔鎂孔徑大小為1mm，孔隙率為90％，強度為2MPa，彈性模量為0.5GPa。在孔中利用滲透法載入硫酸慶大霉素，載藥量為10mg/cm3，硫酸慶大霉素可有效抑制金黃葡萄球菌和大腸桿菌等，可以預防術后感染，降低植入手術失敗的幾率。該材料可滿足骨填充、骨修復的需要。
實施例5
利用腐蝕造孔法制備多孔鎂，多孔鎂孔徑大小為2mm，孔隙率為50％，強度為50MPa，彈性模量為12GPa。在孔中利用包埋法載入萬古霉素，載藥量為20mg/cm3，萬古霉素是目前臨床常用的抗生素，具有抑制葡萄球菌(包括耐青霉素和耐新青霉素株)的作用，可以預防術后感染，降低植入手術失敗的幾率。該材料可滿足骨填充、骨移植、骨修復的需要。
實施例6
利用激光打孔法制備多孔鎂，多孔鎂孔徑大小為50μm，孔隙率為70％，強度為20MPa，彈性模量為5GPa。在孔中利用包埋法載入紫杉醇，載藥量為5mg/cm3。該材料可滿足心血管支架的需要。
實施例7
利用激光打孔法制備多孔鎂鋅合金，多孔鎂合金孔徑大小為25μm，孔隙率為90％，強度為4MPa，彈性模量為0.5GPa。在孔中利用包埋法載入雷帕霉素，載藥量為30mg/cm3，雷帕霉素是一種療效好，低毒，無腎毒性的新型免疫抑制劑。該材料可滿足心血管支架的需要。
實施例8
利用激光打孔法制備多孔鎂鈣合金，多孔鎂合金孔徑大小為5μm，孔隙率為80％，強度為15MPa，彈性模量為1.5GPa。在孔中利用滲透法載入尼莫地平，載藥量為50mg/cm3，尼莫地平用于急性腦血管病恢復期的血液循環(huán)改善。各種原因的蛛網(wǎng)膜下腔出血后的腦血管痙攣，及其所致的缺血性神經(jīng)障礙高血壓、偏頭痛等。也被用作缺血性神經(jīng)元保護和血管性癡呆的治療。該材料可滿足心血管支架的需要。
實施例9
利用粉末冶金法制備多孔鎂鍶合金，多孔鎂合金孔徑大小為200μm，孔隙率為30％，強度為100MPa，彈性模量為10GPa。在孔中利用吸附平衡法載入布洛芬，載藥量為8mg/cm3，布洛芬具有抗炎、鎮(zhèn)痛、解熱作用。適用于治療風濕性關節(jié)炎、類風濕性關節(jié)炎、骨關節(jié)炎、強直性脊椎炎和神經(jīng)炎等。該材料可滿足骨填充、骨移植、骨修復的需要。
實施例10
利用3D打印法制備多孔鎂鋅合金，多孔鎂合金孔徑大小為400μm，孔隙率為60％，強度為75MPa，彈性模量為8GPa。在孔中利用熔融法載入頭孢他啶，載藥量為1mg/cm3，頭孢他啶適用于敏感革蘭氏陰性桿菌所至的敗血癥、下呼吸系感染、腹腔膽系感染、復雜性尿路感染和嚴重皮膚軟組織感染。對于由多種耐藥革蘭氏陰性桿菌引起的免疫缺陷者感染、醫(yī)院內(nèi)感染以及革蘭氏陰性桿菌或綠膿桿菌所致中樞神經(jīng)系感染尤為適用。該材料可滿足心骨填充、骨移植、骨修復的需要。
實施例11
利用3D打印法制備多孔鎂鋅合金，鎂的質量分數(shù)為99.9％，多孔鎂合金孔徑大小為0.01mm，孔隙率為90％，強度為5MPa，彈性模量為0.1GPa。在孔中利用熔融法載入頭孢他啶。該材料可滿足心骨填充、骨移植、骨修復的需要。
實施例12
利用激光打孔法制備多孔鎂鈣合金，鎂的質量分數(shù)為80％，多孔鎂合金孔徑大小為2mm，孔隙率為10％，強度為200MPa，彈性模量為40GPa。在孔中利用滲透法載入尼莫地平。該材料可滿足心血管支架的需要。