CN101297777B - 可生物降解镁合金血管支架体的加工制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可生物降解镁合金血管支架体的加工制备方法，其主要特征在于，在气体保护激光切割过程中采用惰性气体对镁合金血管支架体进行保护的方法，避免支架氧化。采用尿素，氢氟化铵，硝酸和高纯去离子水的混合溶液对支架体表面进行防腐蚀清洗，以去除激光切割时残留在镁合金血管支架体的杆或桥筋边缘部分的毛刺等；采用硫酸镍，硫酸亚铁，三氧化铬，磷钼酸，磷酸，硫酸和高纯去离子水的混合液加热并保持在40～90℃对该支架进行电化学抛光，抛光时使用的直流电压为5～20V。所有支架体在各加工工序间的存放避免与潮湿气体环境接触。通过以上技术的实施，镁合金血管支架的切割有效避免了氧化，清洗和电化学抛光也避免了对支架桥筋的过度腐蚀、支架表面没有发现凹坑、麻点等缺陷。

Description

可生物降解镁合金血管支架体的加工制备方法

技术领域

本发明涉及一种完全可生物降解镁合金血管支架体的激光切割、清洗和电化学抛光方法。属于生物医学工程领域。

背景技术

冠状动脉支架植入术是在PTCA(经皮冠状动脉腔内成形术)的基础上发展起来的，通过将金属支架压缩在球囊上支撑于病变或者狭窄的冠状动脉内壁，使狭窄或塌陷的血管壁扩张到正常状态的技术。微小的管状支架可以即刻撑开那些因为脂肪堆积所造成的栓塞血管部位，心肌缺血和冠心病等临床病症在手术后可立刻得到缓解，疗效显著。

裸金属支架植入术后的约6个月内会产生约25-30％的血管再狭窄，药物洗脱支架容易引起晚期血栓、易于产生支架贴壁不全等问题。另外，药物洗脱性支架中有效的药物治疗剂量总是有一定的时间期限，这段期限过后又会因为支架长期在体内存留而产生支架内再狭窄等并发症。

目前临床使用的裸金属支架和药物洗脱支架采用的主要材料有不锈钢316L，钴铬L605，镍钛合金等。这些金属支架在植入后将永久性的存在于血管中。由于支架与血管不匹配而产生的张力引起的物理刺激变成的单向的副作用异物。这种长期的刺激引起血管内皮细胞的生长紊乱。

2003年，德国BIOTRONIK公司研制出第一款生物可降解的金属血管内支架-镁合金血管内支架，并于2005年6月对下肢严重缺血症病人进行为期12个月的临床实验，结果表明该支架安全有效。镁合金血管内支架在人体几个月内会被血液腐蚀溶解，逐渐降解吸收。降解产物中的镁离子(Mg²⁺)是人体细胞内第二重要的阳离子。镁还具有多种特殊的生理功能，它能激活体内多种酶，抑制神经异常兴奋性，维持核酸结构的稳定性，参与体内蛋白质的合成、肌肉收缩及体温调节。镁还影响钾钠钙离子细胞内外移动的“通道”，并有维持生物膜电位的作用。

但是，镁是一种非常活泼的金属元素，镁合金是一种反应活泼、容易氧化或腐蚀的可生物降解金属材料。镁合金在空气中进行激光切割时非常容易氧化，影响镁合金支架的后续加工处理效果。在清洗和抛光时也很容易对镁合金支架形成过度的腐蚀、支架表面出现凹坑、麻点等缺陷。这些问题成为了制约镁合金血管支架进一步发展的瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于克服镁合金支架在激光切割、清洗和抛光加工处理时存在的不足，提供一种可生物降解镁合金血管支架体在激光切割、清洗和电化学抛光处理时的加工制备方法。

本发明的目的是这样实现的：一种可生物降解镁合金血管支架体的加工制备方法，其特征在于所述加工制备方法包括激光切割镁合金血管支架的方法、所述支架的后续清洗和电化学抛光方法以及所述支架的后续清洗和电化学抛光溶液的配制；

所述激光切割镁合金血管支架的方法是通过惰性气体保护，避免镁合金血管支架体在切割时的高温氧化，具体方法为：将镁合金薄壁管的待切割部位及其周围置于惰性气体的保护中，切割过程中避免切割点、热影响区及其周围与空气相接触；

所述激光切割镁合金血管支架的后续清洗方法是采用尿素、氢氟化铵、硝酸和去离子水的混合清洗液对支架表面进行超声波清洗20～120分钟，1升清洗液的成分配比为：尿素5～30g，氢氟化铵5～80g，磷酸150～300ml，硝酸5～30ml，其余为去离子水；

所述激光切割镁合金血管支架的电化学抛光方法是采用硫酸镍、硫酸亚铁、三氧化铬、磷钼酸、磷酸、硫酸和去离子水的混合抛光液加热到40～90℃对该支架进行电化学抛光，抛光时使用的直流电压为5～20V，抛光时间为10～60秒，1升抛光液的成分配比为：硫酸镍1～5g，硫酸亚铁1～10g，三氧化铬1～15g，磷钼酸0.5～8g，磷酸200～800ml，硫酸200～800ml。

通过以上技术的实施，在激光切割过程中，镁合金血管支架处于惰性气体“密封”包围之中，与空气隔离开来，有效避免了氧化。清洗时，溶液中的H⁺离子与支架表面的氧化物发生反应：2H⁺+MgO→Mg²⁺+H₂O

磷酸有利于支架表面微观凸起处的金属优先溶解，对金属的腐蚀性比较小，对获得平整光亮的表面起重要的作用。硫酸可以提高电解液的导电率，改善分散能力，减轻对金属的腐蚀，提高支架的光洁度，浓度过高，支架溶解速度过快，表面光泽性下降；浓度过低，容易使支架表面出现斑点或者凹坑。铬酐通过促进支架表面氧化膜的形成，减轻和避免溶液对金属的腐蚀，提高平整度，以获得光洁度高的表面。硫酸镍、硫酸亚铁等金属盐的加入，可以提高电解抛光液的比重。电解液的比重过高或者过低，都可能增加支架表面的麻点或者凹坑。抛光时间、抛光温度、抛光电流密度都必须在一定的范围内，且存在优化组合，使达到最佳抛光效果。

具体实施方式

由退火态可生物降解镁合金薄壁管经过激光切割而成的镁合金血管支架，在镁合金薄壁管的激光切割部分采用惰性气体保护，使其与空气隔离开来，避免了镁合金支架在激光切割过程中产生的切割熔化和局部高温引起的氧化。具体方法为：将镁合金薄壁管的待切割部位及其周围置于惰性气体的保护中，切割过程中避免切割点、热影响区及其周围与空气相接触。

按以下比例配制1升清洗液：尿素5～30g，氢氟化铵5～80g，磷酸150～300ml，硝酸5～30ml，其余为去离子水。将激光切割得到镁合金血管支架放置到烧杯中，再加入清洗液，超声波清洗20～120分钟，以去除激光切割时残留在支架桥筋边缘部分的毛刺和支架表面的少量氧化皮。

按以下比例配制电化学抛光液：硫酸镍1～5g，硫酸亚铁1～10g，三氧化铬1～15g，磷钼酸0.5～8g，磷酸200～800ml，硫酸200～800ml。将该抛光液加入烧杯中，加热并保持抛光液的温度在40～90℃，抛光使用的电压为DC5～20V。抛光时间为10～60秒。

所用去离子水符合USP标准的高纯(电阻率为15～18MΩ)度。

所有支架体在各加工工序间的存放以及成品的置放和运输环节中应避免与潮湿气体环境接触，以避免氧化和腐蚀。

Claims (1)

1.一种可生物降解镁合金血管支架体的加工制备方法，其特征在于所述加工制备方法包括激光切割镁合金血管支架的方法、所述支架的后续清洗和电化学抛光方法以及所述支架的后续清洗和电化学抛光溶液的配制，

所述激光切割镁合金血管支架的方法是通过惰性气体保护，避免镁合金血管支架体在切割时的高温氧化，具体方法为：将镁合金薄壁管的待切割部位及其周围置于惰性气体的保护中，切割过程中避免切割点、热影响区及其周围与空气相接触；

所述激光切割镁合金血管支架的后续清洗方法是采用尿素、氢氟化铵、硝酸和去离子水的混合清洗液对支架表面进行超声波清洗20～120分钟，1升清洗液的成分配比为：尿素5～30g，氢氟化铵5～80g，磷酸150～300ml，硝酸5～30ml，其余为去离子水；

所述激光切割镁合金血管支架的电化学抛光方法是采用硫酸镍、硫酸亚铁、三氧化铬、磷钼酸、磷酸、硫酸和去离子水的混合抛光液加热到40～90℃对该支架进行电化学抛光，抛光时使用的直流电压为5～20V，抛光时间为10～60秒，1升抛光液的成分配比为：硫酸镍1～5g，硫酸亚铁1～10g，三氧化铬1～15g，磷钼酸0.5～8g，磷酸200～800ml，硫酸200～800ml。