CN102140671B - 可降解镁合金血管内支架的电化学抛光方法 - Google Patents
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Abstract
一种可降解生物材料技术领域的可降解镁合金血管内支架的电化学抛光方法，通过对切割好的镁合金血管内支架进行预处理，然后进行电化学抛光。本发明工艺简单，在室温下既可进行，且抛光效果较好，适用于各种生物镁合金的电化学抛光。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种可降解生物材料技术领域的方法，具体是一种可降解镁合金血管内支架的电化学抛光方法。
背景技术
目前，镁合金作为可降解生物材料研究领域进展最大的是在可降解镁合金血管内支架方面。镁合金支架在植入初期可对病变血管产生支撑作用，防止病变血管发生负性重构。随着病变血管周围环境的改善及血管结构重塑的完成，血管壁内的镁合金支架可缓慢腐蚀，直至完全降解，从而可以避免在植入后期，支架对血管壁的刺激而导致的内膜增生及再狭窄发生。镁合金支架的降解性能除对普通心血管病人具有良好的治疗效果外，对患有先天性心血管疾病的婴儿、青少年等尤其具有重要的治疗意义。世界上第一个镁合金支架是由Biotronic公司采用激光雕刻技术对WE43镁合金管进行加工而成。目前已从动物体内实验阶段转到前期临床应用阶段。动物实验中将镁合金支架和316L不锈钢支架植入正常的猪冠状动脉内，植入28天后发生了内皮化，镁合金支架新生的内膜厚度比316L不锈钢薄，同时，血管内腔的截面积比316L不锈钢更大，表现出比316L不锈钢支架更好的特性。在临床试验中，采用该镁合金支架对20例下肢严重缺血的病人进行了植入治疗，MRI影像证明了该支架材料具有很好的生物相容性，血管造影术显示有14例患者植入处出现了明显的钙化，血流仍畅通，说明没有出现早期的血管收缩现象。所有接受植入治疗的患者均未出现对支架材料的过敏反应和毒性反应。
然而，镁合金血管内支架对表面光洁度和平整度要求很高，激光切割后的支架表面存在切削、毛刺等，若不进行抛光，植入人体后则容易拉伤血管壁，产生血栓、炎症、组织增生、血细胞增生等后遗症。而一般的机械抛光工艺不能适用于形状复杂的镁合金支架的抛光。因此，需要采取电化学抛光方法进行镁合金血管内支架的抛光。由于镁合金血管内支架的杆宽一般只有几十到一百多微米，对电化学抛光工艺及其预处理要求很高。预处理不足，则无法除去切割残渣及表面氧化物，从而影响电化学抛光的效果；预处理过度，则会影响支架的尺寸。支架的电化学抛光不足，则得不到平整、光滑的表面；抛光过度，则会影响支架的光亮度及支架尺寸。
经过对现有技术的检索发现涉及镁合金血管支架的电化学抛光技术很少，江阴法尔胜佩尔新材料科技有限公司公开了镁合金血管支架的电化学抛光方法(陈庆福，沙贵清，胡建刚，刘礼华.可生物降解镁合金血管支架体的加工制备方法，公开号：CN101297777)。但是，该抛光方法在40～90℃下进行，并且抛光液中含有三氧化铬、硫酸镍、硫酸亚铁等对人体和环境有害的毒性物质。因此，有必要开发新型健康环保的可降解镁合金血管内支架的电化学抛光技术。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种可降解镁合金血管内支架的电化学抛光方法，该抛光液不含毒性化学物质，健康环保。并且该方法工艺简单，在室温下既可进行，抛光效果较好(抛光后支架的表面粗糙度小于10nm)，适用于各种生物镁合金的电化学抛光。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明通过对切割好的镁合金血管内支架进行预处理，然后进行电化学抛光。
所述的镁合金是指：Mg-Al系、Mg-Zn系、Mg-Ca系、Mg-Mn系或Mg-RE系镁合金系列。
所述的预处理是指：将支架放在溶液中超声酸洗5-20min，将切割残渣和表面氧化物去除。
所述的预处理所采用的溶液由氟化氢铵、磷酸和去离子水配制而成，具体为磷酸80ml/L，氟化氢铵40g/L，溶剂为去离子水。
所述的电化学抛光是指：将预处理后的支架用夹具装夹后放入电解液中进行室温环境下的电化学抛光，抛光电压为2-20V，抛光时间为20-240s。
所述的电解液由磷酸、盐酸、无水乙醇、乙二醇乙醚、三乙醇胺中的两种或两种以上组成，具体为以下任意一种组分体积配比：
1)乙二醇乙醚∶盐酸＝9∶1；
2)无水乙醇∶磷酸∶三乙醇胺＝50∶50∶1；
3)乙二醇乙醚∶无水乙醇∶磷酸＝1∶2∶2；
4)乙二醇乙醚∶盐酸∶磷酸＝12∶1∶2。
本发明的技术效果包括：
1.本发明提出一种可降解镁合金血管内支架的电化学抛光方法，该方法可抛光出光洁度和平整度良好的镁合金支架。
2.本发明工艺简单、易操作，成本低，且适用范围广，适用于目前所有的镁合金。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
对AZ31(Mg-Al系)合金血管内支架的电化学抛光。首先将AZ31支架放入预处理液中超声酸洗10分钟，预处理液溶为磷酸80ml/L，氟化氢铵40g/L，溶剂为去离子水。预处理后将支架置于先后去离子水和无水乙醇中超声清洗2min，然后用两根细铂金丝将预处理后的支架沿长度方向夹住，扣紧后用纯钛夹具夹住铂金丝放入电解液中抛光5s，然后取出支架，在铂金丝上转动约45°角继续抛光5s，以便抛光到第一次被铂金丝夹住的部位，如此反复8次。其中，电解液为成分及体积比为乙二醇乙醚∶盐酸＝9∶1，抛光电压为8V，室温。将抛光好的支架放入去离子水中超声清洗5min，再放入无水乙醇中超声清洗5min，清洗掉表面的电解液，得到抛光好的镁合金血管内支架，抛光后支架的表面粗糙度为5.4nm。
实施例2：
对AE21(Mg-Al系)合金血管内支架的电化学抛光。首先将AE21支架放入预处理液中超声酸洗20分钟，预处理液溶为磷酸80ml/L，氟化氢铵40g/L，溶剂为去离子水。预处理后将支架置于先后去离子水和无水乙醇中超声清洗2min，然后用两根细铂金丝将预处理后的支架沿长度方向夹住，扣紧后用纯钛夹具夹住铂金丝放入电解液中抛光10s，然后取出支架，在铂金丝上转动约45°角继续抛光10s，以便抛光到第一次被铂金丝夹住的部位，如此反复8次。其中，电解液为成分及体积比为乙二醇乙醚∶盐酸∶磷酸＝12∶1∶2，抛光电压为4V，室温。将抛光好的支架放入去离子水中超声清洗5min，再放入无水乙醇中超声清洗5min，清洗掉表面的电解液，得到抛光好的镁合金血管内支架，抛光后支架的表面粗糙度为4.2nm。
实施例3：
对WE43(Mg-RE系)合金血管内支架的电化学抛光。首先将WE43支架放入预处理液中超声酸洗5分钟，预处理液溶为磷酸80ml/L，氟化氢铵40g/L，溶剂为去离子水。预处理后将支架置于先后去离子水和无水乙醇中超声清洗2min，然后用两根细铂金丝将预处理后的支架沿长度方向夹住，扣紧后用纯钛夹具夹住铂金丝放入电解液中抛光20s，然后取出支架，在铂金丝上转动约45°角继续抛光20s，以便抛光到第一次被铂金丝夹住的部位，如此反复8次。其中，电解液为成分及体积比为乙二醇乙醚∶无水乙醇∶磷酸＝1∶2∶2，抛光电压为5v，室温。将抛光好的支架放入去离子水中超声清洗5min，再放入无水乙醇中超声清洗5min，清洗掉表面的电解液，得到抛光好的镁合金血管内支架，抛光后支架的表面粗糙度为2.8nm。
实施例4：
对NZ30K(Mg-RE系)合金血管内支架的电化学抛光。首先将NZ30K支架放入预处理液中超声酸洗20分钟，预处理液溶为磷酸80ml/L，氟化氢铵40g/L，溶剂为去离子水。预处理后将支架置于先后去离子水和无水乙醇中超声清洗2min，然后用两根细铂金丝将预处理后的支架沿长度方向夹住，扣紧后用纯钛夹具夹住铂金丝放入电解液中抛光5s，然后取出支架，在铂金丝上转动约45°角继续抛光5s，以便抛光到第一次被铂金丝夹住的部位，如此反复8次。其中，电解液为成分及体积比为无水乙醇∶磷酸∶三乙醇胺＝50∶50∶1，抛光电压为17V，室温。将抛光好的支架放入去离子水中超声清洗5min，再放入无水乙醇中超声清洗5min，清洗掉表面的电解液，得到抛光好的镁合金血管内支架，抛光后支架的表面粗糙度为9.6nm。
Claims (4)
1.一种可降解镁合金血管内支架的电化学抛光方法，其特征在于，通过对切割好的镁合金血管内支架进行预处理，然后进行电化学抛光；
所述的电化学抛光是指：预处理后将支架置于先后去离子水和无水乙醇中超声清洗2min，两根细铂金丝将预处理后的支架沿长度方向夹住，扣紧后用纯钛夹具夹住铂金丝放入电解液中抛光，然后取出支架，在铂金丝上转动45°角继续抛光，以便抛光到第一次被铂金丝夹住的部位，如此反复8次，其中的电解液和抛光电压为以下任意一种组分体积配比：
1）针对AE21（Mg-Al系）合金血管内支架，采用的电解液为乙二醇乙醚：盐酸：磷酸=12:1:2，抛光电压为4V，每次抛光10s；
2）针对WE43（Mg-RE系）合金血管内支架，采用的电解液为乙二醇乙醚：无水乙醇：磷酸=1:2:2，抛光电压为5V，每次抛光20s；
3）针对NZ30K（Mg-RE系）合金血管内支架，采用的电解液为无水乙醇：磷酸：三乙醇胺=50:50:1，抛光电压为17V，每次抛光5s。
2.根据权利要求1所述的可降解镁合金血管内支架的电化学抛光方法，其特征是，所述的预处理是指：将支架放在溶液中超声酸洗5-20 min，将切割残渣和表面氧化物去除。
3.根据权利要求1或2所述的可降解镁合金血管内支架的电化学抛光方法，其特征是，所述的预处理所采用的溶液由氟化氢铵、磷酸和去离子水配制而成。
4.根据权利要求1或2所述的可降解镁合金血管内支架的电化学抛光方法，其特征是，所述的预处理所采用的溶液为磷酸80 ml/L，氟化氢铵40 g/L，溶剂为去离子水。
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