CN110694120A - 生物医用可降解材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种生物医用可降解材料，包括镁或镁合金基体，镁或镁合金基体的表面构筑有活性涂层，活性涂层表面通过磁控溅射机溅射出一层铁/锌离子膜，铁/锌离子膜的厚度为1‑5μm，因此，既保持了镁及镁合金基体的力学性能，在增加生物相容性的基础上，控制镁及镁合金基体的降解速度，有效地延长了生物医用可降解材料的使用寿命，满足临床的需要。另外，本发明还公开了一种生物医用可降解材料的制备方法，通过该方法制备生物医用可降解材料，活性涂层增加了生物医用支架的生物相容性，生物医用支架表面沉积铁/锌离子膜有助于控制镁或镁合金生物医用支架的降解速度，有效地延长了生物医用支架的使用寿命。

Description

生物医用可降解材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物医用材料技术领域，尤其涉及一种生物医用可降解材料及其制备方法。
背景技术
近年来生物材料被广泛应用于医学领域中，并在临床上取得了成功，为研制人工器官和一些医疗器具提供了物质基础。在医疗过程中，有时需要一些暂时性的材料，如骨折内固定，这要求植入材料在创伤愈合或药物释放过程中生物可降解。
生物医用可降解材料以医疗为目的，有些材料会长时间植入动物或人体内部，因此对该材料的要求会相对严苛。首先可降解材料需要具有良好的生物相容性，需要通过控制一定的条件来控制其降解的时间，并确保最终材料可以通过人体的新陈代谢系统或者排泄系统排出体外。镁及镁合金在医疗领域应用广泛，镁有诱导骨生长的作用，加速骨的愈合，具有良好的生物相容性，可以在体内自动降解。但是镁及镁合金植入人体后将长期处于弱酸环境中，极易发生腐蚀，若腐蚀速度过快，产生过量的镁离子会引起疾病，且在机体完全恢复前，植入体的消失将导致治疗失败。
因此，急需一种能够控制降解速度且生物相容性良好的生物医用可降解材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物医用可降解材料能够控制降解速度且保持良好的生物相容性。
本发明的另一目的在于提供一种生物医用可降解材料的制备方法，通过该方法制备出生物相容性良好且降解速率可控的生物医用可降解材料。
为实现上述目的，本发明提供了一种生物医用可降解材料，包括镁或镁合金基体，镁或镁合金基体的表面构筑有活性涂层，活性涂层表面通过磁控溅射机溅射出一层铁/锌离子膜，铁/锌离子膜的厚度为1-5μm。
与现有技术相比，本发明的生物医用可降解材料，包括镁或镁合金基体，镁或镁合金基体的表面构筑有活性涂层，活性涂层表面通过磁控溅射机溅射出一层铁/锌离子膜，铁/锌离子膜的厚度为1-5μm，因此，既保持了镁及镁合金基体的力学性能，在增加生物相容性的基础上，控制镁及镁合金基体的降解速度，有效地延长了生物医用可降解材料的使用寿命，满足临床的需要。
具体地，镁或镁合金基体为具有特定形状的生物医用支架，活性涂层为颗粒状的羟基磷灰石涂层。由于羟基磷灰石呈弱碱性，具有良好的生物相容性和生物活性，羟基磷灰石颗粒稳定了材料的降解速率并使腐蚀更为均匀地进行。
本发明提供了一种生物医用可降解材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)提供一镁或镁合金基体，将镁或镁合金基体加工成特定形状的生物医用支架；
(2)在生物医用支架表面构筑一活性涂层；
(3)以铁/锌质金属作为靶材，将生物医用支架送入磁控溅射机；
(4)使用低温溅射方法在生物医用支架表面沉积铁/锌离子膜。
与现有技术相比，本发明的生物医用可降解材料的制备方法，在生物医用支架表面构筑一活性涂层，以铁/锌质金属作为靶材，将生物医用支架送入磁控溅射机，使用低温溅射方法在生物医用支架表面沉积铁/锌离子膜。活性涂层增加了生物医用支架的生物相容性，生物医用支架表面沉积铁/锌离子膜有助于控制镁或镁合金生物医用支架的降解速度。因此，既保持了镁及镁合金生物医用支架的力学性能，在增加生物相容性的基础上，控制镁及镁合金基体的降解速度，有效地延长了生物医用支架的使用寿命，满足临床的需要。
具体地，低温条件为室温到100℃。
较佳地，在步骤(1)之前进一步包括，将镁或镁合金基体进行清洗之步骤。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明的生物医用可降解材料，包括镁或镁合金基体，镁或镁合金基体的表面构筑有活性涂层，活性涂层表面通过磁控溅射机溅射出一层铁/锌离子膜，铁/锌离子膜的厚度为1-5μm，活性涂层的厚度为10-20nm。
较佳地，镁合金基体中含有稀土元素。不但能有效增强其耐腐蚀性和力学性能，同时还有利于提高生物医用支架的抗凝血行为。具体地，镁合金基体含有Cu，Al，MgO，稀土元素，其余为Mg以及不可避免的杂质。在镁合金中添加稀土元素可以减少镁合金基体中杂质元素的有害影响，提高镁合金的耐腐蚀性，强化镁合金的力学性能。
具体地，镁或镁合金基体为具有特定形状的生物医用支架，活性涂层为颗粒状的羟基磷灰石涂层。由于羟基磷灰石呈弱碱性，具有良好的生物相容性和生物活性，羟基磷灰石颗粒稳定了材料的降解速率并使腐蚀更为均匀地进行。
本发明提供了一种生物医用可降解材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)提供一镁或镁合金基体，将镁或镁合金基体加工成特定形状的生物医用支架；
(2)在生物医用支架表面构筑一活性涂层；
(3)以铁/锌质金属作为靶材，将生物医用支架送入磁控溅射机；
(4)使用低温溅射方法在生物医用支架表面沉积铁/锌离子膜。
较佳地，在步骤(1)之前进一步包括，将镁或镁合金基体进行清洗之步骤。
通过仿生法在生物医用支架表面沉积羟基磷灰石涂层。当用磁控溅射机在生物医用支架表面沉积铁/锌离子膜时，将磁控溅射机的真空度调至5×10-4Pa，充入高纯氩气，使真空装置内气压稳定在0.5Pa左右；启动电源，逐步增加电流，加热温度控制在100℃以下，将具有羟基磷灰石涂层的生物医用支架清洗后，放入磁控溅射机，以铁和锌质金属作为靶材，分别放置在真空室内的靶台上，使生物医用支架表面沉积一层铁/锌离子膜，通过调整溅射时间(10-20min)和电流(2-5A)进而调整铁/锌离子膜的厚度。可以理解的，可以用多种靶溅射，包括单靶溅射、双靶共溅射等，并且根据所需要沉积的离子膜的厚度和种类调整溅射时间、电流等参数，从而实现在生物医用支架表面沉积铁/锌离子膜。
与现有技术相比，本发明的生物医用可降解材料，包括镁或镁合金基体，镁或镁合金基体的表面构筑有活性涂层，活性涂层表面通过磁控溅射机溅射出一层铁/锌离子膜，铁/锌离子膜的厚度为1-5μm，因此，既保持了镁及镁合金基体的力学性能，在增加生物相容性的基础上，控制镁及镁合金基体的降解速度，有效地延长了生物医用可降解材料的使用寿命，满足临床的需要。通过本发明的生物医用可降解材料的制备方法制备上述生物医用可降解材料，活性涂层增加了生物医用支架的生物相容性，生物医用支架表面沉积铁/锌离子膜有助于控制镁或镁合金生物医用支架的降解速度。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，凡依据本发明申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本发明申请专利范围内。

Claims (5)

1.一种生物医用可降解材料，其特征在于，包括镁或镁合金基体，所述镁或镁合金基体的表面构筑有活性涂层，所述活性涂层表面通过磁控溅射机溅射出一层铁/锌离子膜，铁/锌离子膜的厚度为1-5μm。
2.根据权利要求1所述的生物医用可降解材料，其特征在于，所述镁或镁合金基体为具有特定形状的生物医用支架，所述活性涂层为颗粒状的羟基磷灰石涂层。
3.一种生物医用可降解材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)提供一镁或镁合金基体，将所述镁或镁合金基体加工成特定形状的生物医用支架；
(2)在所述生物医用支架表面构筑一活性涂层；
(3)以铁/锌金属作为靶材，将所述生物医用支架送入磁控溅射机；
(4)使用低温溅射方法在所述生物医用支架表面沉积铁/锌离子膜。
4.根据权利要求3所述的生物医用可降解材料的制备方法，其特征在于，低温条件为室温到100℃。
5.根据权利要求3所述的生物医用可降解材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)之前进一步包括，将所述镁或镁合金基体进行清洗之步骤。
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