CN112899618B - 一种血管支架表面具有催化能力的涂层及其制备方法 - Google Patents
一种血管支架表面具有催化能力的涂层及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112899618B CN112899618B CN202110500721.9A CN202110500721A CN112899618B CN 112899618 B CN112899618 B CN 112899618B CN 202110500721 A CN202110500721 A CN 202110500721A CN 112899618 B CN112899618 B CN 112899618B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ions
- coating
- sputtering
- ion implantation
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 230000002792 vascular Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 50
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 49
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 34
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 32
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 32
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 28
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 17
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims description 16
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 claims description 14
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims description 9
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 8
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 claims description 8
- 239000013077 target material Substances 0.000 claims description 8
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 claims 1
- 229910002482 Cu–Ni Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 12
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 12
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 206010018910 Haemolysis Diseases 0.000 description 7
- 230000008588 hemolysis Effects 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 5
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 4
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 2
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 2
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 2
- 230000010100 anticoagulation Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000008354 sodium chloride injection Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 208000029078 coronary artery disease Diseases 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- IRXRGVFLQOSHOH-UHFFFAOYSA-L dipotassium;oxalate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C(=O)C([O-])=O IRXRGVFLQOSHOH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 210000003617 erythrocyte membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 1
- 230000036285 pathological change Effects 0.000 description 1
- 231100000915 pathological change Toxicity 0.000 description 1
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 230000024883 vasodilation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
- C23C14/081—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/08—Materials for coatings
- A61L31/082—Inorganic materials
- A61L31/088—Other specific inorganic materials not covered by A61L31/084 or A61L31/086
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
- C23C14/0036—Reactive sputtering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
- C23C14/083—Oxides of refractory metals or yttrium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3464—Sputtering using more than one target
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/48—Ion implantation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/58—After-treatment
- C23C14/5806—Thermal treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Surgery (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
Abstract
本发明涉及一种血管支架表面具有催化能力的涂层及其制备方法，在传统的血管支架涂层表面注入具有催化性能的金属粒子，可以促进NO分子的形成进而提高了支架涂层的血液相容性。考虑到双金属粒子在催化领域的协同效果有着广泛的应用以及各类金属元素对人体的利弊，发明人经过大量试验确定以Cu‑Ni作为支架涂层表面的催化元素。
Description
技术领域
本发明涉及涂层制备领域，具体涉及一种血管支架表面具有催化能力的涂层及其制备方法。
背景技术
血管支架是冠心病治疗过程中的重要医疗器械，通过支架良好的力学性能支撑血管，可以有效阻止血管的弹性回缩，保持病变区域血液的畅通。其中，镁合金作为可降解的血管支架材料已广泛应用于血管支架领域。然而，长久以来，血管支架的血液相容性困扰着国内外众多学者，如何提高血管支架的血液相容性也就成为了医学领域的长期课题。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明旨在提供一种血管支架表面具有催化能力的涂层，该涂层可以催化人体释放NO，进而提高其血液相容性。
一种血管支架表面具有催化能力的涂层制备方法，包括以下步骤：
A.衬底预处理：以医用镁合金为衬底材料，先后经脱脂处理、砂纸打磨、乙醇超声清洗并烘干待用；
B.制备MgO过渡层：将烘干后的镁合金放入溅射镀膜机中，以金属镁靶材作为溅射源，在氩气和氧气混合气氛下制备MgO过渡层，其中电源功率为70-100W，氩气流量40-60sccm，氧气流量30-50sccm，衬底温度180-200℃，溅射时间25-30min；
C.制备TiO2涂层：更换溅射靶材，以高纯度钛靶作为溅射源，在氧气和氩气的混合气氛下制备TiO2薄膜，其中，溅射气压1-5Pa，氩气流量40-60sccm，氧气流量10-30sccm，溅射时间40-60min，衬底温度150-180℃；
D.真空退火：将覆有TiO2涂层的衬底材料放入真空退火炉中进行退火，退火温度300-350℃，退火时间2-2.5h；
E.离子注入催化粒子：将退火后的衬底材料放置于金属蒸汽真空弧电源离子注入设备中，调整离子注入设备腔室的真空度为1×10-4-2×10-4Pa，并选用Cu离子和Ni离子进行离子注入，离子电压为70-100keV，Cu离子注入量为8×109-6×1012ions/cm2，Ni离子注入量为8×1010-12×1010ions/cm2。
进一步地，所述步骤C中钛靶纯度为99.999%。
进一步地，所述衬底为Mg-Zn-Y-Nd镁合金。
进一步地，所述脱脂处理选用浓度为15%的碳酸钠溶液。
进一步地，所述超声处理时间为20min。
优选地，Cu离子注入量为8×1010ions/cm2，Ni离子注入量为8×1010ions/cm2。
本发明还提供了一种血管支架表面具有催化能力的涂层，所述涂层由上述方法制备而得。
众所周知，NO（一氧化氮）是一种典型地治疗性气体分子，其作为激活剂可以有效地促进血管扩张并抑制血小板粘附。本发明创造性地在传统的血管支架涂层表面注入具有催化性能的金属粒子，可以促进NO分子的形成进而提高了支架涂层的血液相容性。考虑到双金属粒子在催化领域的协同效果有着广泛的应用以及各类金属元素对人体的利弊，发明人经过大量试验确定以Cu-Ni作为支架涂层表面的催化元素。同时，本发明的涂层中设置了MgO过渡层，其有利于提高镁合金衬底和表面二氧化钛涂层的结合强度。
值得一提的是，本发明中具有催化能力的金属粒子仅能在涂层表面才可发挥其作用，因此，选用离子注入法向二氧化钛涂层表面掺入Cu-Ni金属粒子。如果选用其他方法则无法达到相同的效果，例如，如果选用溅射法向二氧化钛涂层中掺杂金属粒子，则金属粒子会均匀分布于涂层的表面及内部，无法使得仅能在涂层表面发挥催化作用的金属元素发挥其应用的作用。
具体实施方式
下面通过具体实施例来验证本发明的技术效果，但是本发明的实施方式不局限于此。
实施例1
一种血管支架表面具有催化能力的涂层制备方法，包括以下步骤：
A.衬底预处理：以Mg-Zn-Y-Nd医用镁合金为衬底材料，先后经脱脂处理、砂纸打磨、乙醇超声清洗并烘干待用，其中脱脂处理选用浓度为15%的碳酸钠溶液，超声清洗时间为20min。
B.制备MgO过渡层：将烘干后的镁合金放入溅射镀膜机中，以金属镁靶材作为溅射源，在氩气和氧气混合气氛下制备MgO过渡层，其中电源功率为70W，氩气流量40sccm，氧气流量30sccm，衬底温度180℃，溅射时间25min。
C.制备TiO2涂层：更换溅射靶材，以纯度为99.999%的钛靶作为溅射源，在氧气和氩气的混合气氛下制备TiO2薄膜，其中，溅射气压1Pa，氩气流量40sccm，氧气流量10sccm，溅射时间60min，衬底温度150℃。
D.真空退火：将覆有TiO2涂层的衬底材料放入真空退火炉中进行退火，退火温度350℃，退火时间2h。
E.离子注入催化粒子：将退火后的衬底材料放置于金属蒸汽真空弧电源离子注入设备中，调整离子注入设备腔室的真空度为2×10-4Pa，并选用Cu离子和Ni离子进行离子注入，离子电压为70keV，Cu离子注入量为6×1012ions/cm2，Ni离子注入量为8×1010ions/cm2。
实施例2
一种血管支架表面具有催化能力的涂层制备方法，包括以下步骤：
A.衬底预处理：以Mg-Zn-Y-Nd医用镁合金为衬底材料，先后经脱脂处理、砂纸打磨、乙醇超声清洗并烘干待用，其中脱脂处理选用浓度为15%的碳酸钠溶液，超声清洗时间为20min。
B.制备MgO过渡层：将烘干后的镁合金放入溅射镀膜机中，以金属镁靶材作为溅射源，在氩气和氧气混合气氛下制备MgO过渡层，其中电源功率为70W，氩气流量40sccm，氧气流量30sccm，衬底温度180℃，溅射时间25min。
C.制备TiO2涂层：更换溅射靶材，以纯度为99.999%的钛靶作为溅射源，在氧气和氩气的混合气氛下制备TiO2薄膜，其中，溅射气压1Pa，氩气流量40sccm，氧气流量10sccm，溅射时间60min，衬底温度150℃。
D.真空退火：将覆有TiO2涂层的衬底材料放入真空退火炉中进行退火，退火温度350℃，退火时间2h。
E.离子注入催化粒子：将退火后的衬底材料放置于金属蒸汽真空弧电源离子注入设备中，调整离子注入设备腔室的真空度为2×10-4Pa，并选用Cu离子和Ni离子进行离子注入，离子电压为70keV，Cu离子注入量为8×1010ions/cm2，Ni离子注入量为8×1010ions/cm2。
实施例3
一种血管支架表面具有催化能力的涂层制备方法，包括以下步骤：
A.衬底预处理：以Mg-Zn-Y-Nd医用镁合金为衬底材料，先后经脱脂处理、砂纸打磨、乙醇超声清洗并烘干待用，其中脱脂处理选用浓度为15%的碳酸钠溶液，超声清洗时间为20min。
B.制备MgO过渡层：将烘干后的镁合金放入溅射镀膜机中，以金属镁靶材作为溅射源，在氩气和氧气混合气氛下制备MgO过渡层，其中电源功率为70W，氩气流量40sccm，氧气流量30sccm，衬底温度180℃，溅射时间25min。
C.制备TiO2涂层：更换溅射靶材，以纯度为99.999%的钛靶作为溅射源，在氧气和氩气的混合气氛下制备TiO2薄膜，其中，溅射气压1Pa，氩气流量40sccm，氧气流量10sccm，溅射时间60min，衬底温度150℃。
D.真空退火：将覆有TiO2涂层的衬底材料放入真空退火炉中进行退火，退火温度350℃，退火时间2h。
E.离子注入催化粒子：将退火后的衬底材料放置于金属蒸汽真空弧电源离子注入设备中，调整离子注入设备腔室的真空度为2×10-4Pa，并选用Cu离子和Ni离子进行离子注入，离子电压为70keV，Cu离子注入量为8×109ions/cm2，Ni离子注入量为12×1010ions/cm2。
对比例1
一种血管支架表面具有催化能力的涂层制备方法，包括以下步骤：
A.衬底预处理：以Mg-Zn-Y-Nd医用镁合金为衬底材料，先后经脱脂处理、砂纸打磨、乙醇超声清洗并烘干待用，其中脱脂处理选用浓度为15%的碳酸钠溶液，超声清洗时间为20min。
B.制备MgO过渡层：将烘干后的镁合金放入溅射镀膜机中，以金属镁靶材作为溅射源，在氩气和氧气混合气氛下制备MgO过渡层，其中电源功率为70W，氩气流量40sccm，氧气流量30sccm，衬底温度180℃，溅射时间25min。
C.制备TiO2涂层：更换溅射靶材，以纯度为99.999%的钛靶作为溅射源，在氧气和氩气的混合气氛下制备TiO2薄膜，其中，溅射气压1Pa，氩气流量40sccm，氧气流量10sccm，溅射时间60min，衬底温度150℃。
D.真空退火：将覆有TiO2涂层的衬底材料放入真空退火炉中进行退火，退火温度350℃，退火时间2h。
对比例2
一种血管支架表面具有催化能力的涂层制备方法，包括以下步骤：
A.衬底预处理：以Mg-Zn-Y-Nd医用镁合金为衬底材料，先后经脱脂处理、砂纸打磨、乙醇超声清洗并烘干待用，其中脱脂处理选用浓度为15%的碳酸钠溶液，超声清洗时间为20min。
B.制备MgO过渡层：将烘干后的镁合金放入溅射镀膜机中，以金属镁靶材作为溅射源，在氩气和氧气混合气氛下制备MgO过渡层，其中电源功率为70W，氩气流量40sccm，氧气流量30sccm，衬底温度180℃，溅射时间25min。
C.制备TiO2涂层：更换溅射靶材，以纯度为99.999%的钛靶作为溅射源，在氧气和氩气的混合气氛下制备TiO2薄膜，其中，溅射气压1Pa，氩气流量40sccm，氧气流量10sccm，溅射时间60min，衬底温度150℃。
D.真空退火：将覆有TiO2涂层的衬底材料放入真空退火炉中进行退火，退火温度350℃，退火时间2h。
E.离子注入催化粒子：将退火后的衬底材料放置于金属蒸汽真空弧电源离子注入设备中，调整离子注入设备腔室的真空度为2×10-4Pa，并选用Cu离子进行离子注入，离子电压为70keV，Cu离子注入量为1.6×1011ions/cm2。
对比例3
一种血管支架表面具有催化能力的涂层制备方法，包括以下步骤：
A.衬底预处理：以Mg-Zn-Y-Nd医用镁合金为衬底材料，先后经脱脂处理、砂纸打磨、乙醇超声清洗并烘干待用，其中脱脂处理选用浓度为15%的碳酸钠溶液，超声清洗时间为20min。
B.制备MgO过渡层：将烘干后的镁合金放入溅射镀膜机中，以金属镁靶材作为溅射源，在氩气和氧气混合气氛下制备MgO过渡层，其中电源功率为70W，氩气流量40sccm，氧气流量30sccm，衬底温度180℃，溅射时间25min。
C.制备TiO2涂层：更换溅射靶材，以纯度为99.999%的钛靶作为溅射源，在氧气和氩气的混合气氛下制备TiO2薄膜，其中，溅射气压1Pa，氩气流量40sccm，氧气流量10sccm，溅射时间60min，衬底温度150℃。
D.真空退火：将覆有TiO2涂层的衬底材料放入真空退火炉中进行退火，退火温度350℃，退火时间2h。
E.离子注入催化粒子：将退火后的衬底材料放置于金属蒸汽真空弧电源离子注入设备中，调整离子注入设备腔室的真空度为2×10-4Pa，并选用Ni离子进行离子注入，离子电压为70keV，Ni离子注入量为1.6×1011ions/cm2。
接下来，我们通过溶血试验评价各样品的血液相容性，其原理在于：将样品与血液直接接触，测定红细胞膜破裂后释放的血红蛋白量，以检测各样品体外溶血程度。血红蛋白的吸收波长为545nm，可用分光光度计检测其浓度。具体操作步骤如下：
（1）从健康家兔心脏采血100mL，加入2%草酸钾5mL，制成新鲜抗凝血。取抗凝血40mL，加入0.9%氯化钠注射液50mL进行稀释。
（2）取3支硅化试管，一支试管装入试验样品和氯化钠注射液10mL，一支试管空白作为阴性对照组加入氯化钠生理盐水10mL，另外一支试管空白作为阳性对照组分别加入10mL蒸馏水。
（3）所有试管在37℃水浴中恒温30min，分别加入5mL抗凝兔血，并在37℃条件下保温60min。
（4）取试管上层清液，在545nm波长处测定吸光度。每一样品进行三次平行试验并取平均值。
溶血率的计算公式如下：
溶血率（%）=（试样平均吸光度-阴性组吸光度）/（阳性组吸光度-阴性组吸光度）×100
实施例1-3（对应A、B、C）及对比例1-3（对应X、Y、Z）的试验样品对应的溶血率如表1所示。
表1 各样品溶血率
| 样品 | A | B | C | X | Y | Z |
| 溶血率/% | 4.6 | 1.7 | 7.3 | 18.5 | 10.4 | 12.9 |
根据表1可以看出，向血管支架二氧化钛涂层表面离子注入催化金属后有利于提高其血液相容性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种血管支架表面具有催化能力的涂层制备方法，包括以下步骤：
A.衬底预处理：以医用镁合金为衬底材料，先后经脱脂处理、砂纸打磨、乙醇超声清洗并烘干待用；
B.制备MgO过渡层：将烘干后的镁合金放入溅射镀膜机中，以金属镁靶材作为溅射源，在氩气和氧气混合气氛下制备MgO过渡层，其中电源功率为70-100W，氩气流量40-60sccm，氧气流量30-50sccm，衬底温度180-200℃，溅射时间25-30min；
C.制备TiO2涂层：更换溅射靶材，以高纯度钛靶作为溅射源，在氧气和氩气的混合气氛下制备TiO2薄膜，其中，溅射气压1-5Pa，氩气流量40-60sccm，氧气流量10-30sccm，溅射时间40-60min，衬底温度150-180℃；
D.真空退火：将覆有TiO2涂层的衬底材料放入真空退火炉中进行退火，退火温度300-350℃，退火时间2-2.5h；
E.离子注入催化粒子：将退火后的衬底材料放置于金属蒸汽真空弧电源离子注入设备中，调整离子注入设备腔室的真空度为1×10-4-2×10-4Pa，并选用Cu离子和Ni离子进行离子注入，离子电压为70-100keV，Cu离子注入量为8×109-6×1012ions/cm2，Ni离子注入量为8×1010-12×1010ions/cm2。
2.一种如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤C中钛靶纯度为99.999%。
3.一种如权利要求1-2任一项所述的制备方法，其特征在于：所述衬底为Mg-Zn-Y-Nd镁合金。
4.一种如权利要求1-2任一项所述的制备方法，其特征在于：所述脱脂处理选用浓度为15%的碳酸钠溶液。
5.一种如权利要求1-2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述超声处理时间为20min。
6.一种如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，Cu离子注入量为8×1010ions/cm2，Ni离子注入量为8×1010ions/cm2。
7.一种血管支架表面具有催化能力的涂层，其特征在于，所述涂层由权利要求1-6中任一项方法制备而得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110500721.9A CN112899618B (zh) | 2021-05-08 | 2021-05-08 | 一种血管支架表面具有催化能力的涂层及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110500721.9A CN112899618B (zh) | 2021-05-08 | 2021-05-08 | 一种血管支架表面具有催化能力的涂层及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112899618A CN112899618A (zh) | 2021-06-04 |
| CN112899618B true CN112899618B (zh) | 2021-07-16 |
Family
ID=76109059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110500721.9A Expired - Fee Related CN112899618B (zh) | 2021-05-08 | 2021-05-08 | 一种血管支架表面具有催化能力的涂层及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112899618B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113559333B (zh) * | 2021-06-07 | 2022-11-08 | 中国科学院金属研究所 | 一种无需表面处理的具有高抗凝血功能的医用镍钛合金 |
| CN115466944B (zh) * | 2022-08-26 | 2023-07-25 | 中南大学湘雅医院 | 一种陶瓷材料及其制备方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101496910A (zh) * | 2009-03-10 | 2009-08-05 | 西南交通大学 | 一种可降解的血管支架 |
| CN102626527A (zh) * | 2012-04-09 | 2012-08-08 | 天津师范大学 | Nh2+离子注入的多壁碳纳米管及其制备方法与应用 |
| CN104046951A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-09-17 | 西安交通大学 | 一种在医用钛合金表面制备镨掺杂氮化钛涂层的方法 |
| CN104878362A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-09-02 | 北京航空航天大学 | 一种钛离子注入沉积对生物降解镁和镁合金进行表面改性的方法 |
| CN106310390A (zh) * | 2016-08-20 | 2017-01-11 | 成都迈德克科技有限公司 | 一种可调控细胞响应的无机纳米涂层及制备方法 |
| CN109234696A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-01-18 | 杭州联芳科技有限公司 | 一种血管支架离子注氮方法 |
| CN112111738A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-12-22 | 上海微创医疗器械（集团）有限公司 | 医用植入器件及其制备方法、血管支架的制备方法 |
| CN112656993A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-04-16 | 中南大学湘雅医院 | 一种血管支架复合薄膜及其制备方法 |
-
2021
- 2021-05-08 CN CN202110500721.9A patent/CN112899618B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101496910A (zh) * | 2009-03-10 | 2009-08-05 | 西南交通大学 | 一种可降解的血管支架 |
| CN102626527A (zh) * | 2012-04-09 | 2012-08-08 | 天津师范大学 | Nh2+离子注入的多壁碳纳米管及其制备方法与应用 |
| CN104046951A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-09-17 | 西安交通大学 | 一种在医用钛合金表面制备镨掺杂氮化钛涂层的方法 |
| CN104878362A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-09-02 | 北京航空航天大学 | 一种钛离子注入沉积对生物降解镁和镁合金进行表面改性的方法 |
| CN106310390A (zh) * | 2016-08-20 | 2017-01-11 | 成都迈德克科技有限公司 | 一种可调控细胞响应的无机纳米涂层及制备方法 |
| CN109234696A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-01-18 | 杭州联芳科技有限公司 | 一种血管支架离子注氮方法 |
| CN112111738A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-12-22 | 上海微创医疗器械（集团）有限公司 | 医用植入器件及其制备方法、血管支架的制备方法 |
| CN112656993A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-04-16 | 中南大学湘雅医院 | 一种血管支架复合薄膜及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112899618A (zh) | 2021-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112899618B (zh) | 一种血管支架表面具有催化能力的涂层及其制备方法 | |
| CN101721266B (zh) | 防腐与药物缓释复合涂层的可吸收镁合金支架与制备方法 | |
| CN101632842B (zh) | 一种用于镁合金血管内支架表面的改性方法 | |
| CN103031523B (zh) | 一种医疗器械的金属部件上的含铜复合涂层的制备方法及医疗器械 | |
| CN113648114B (zh) | 一种涂层支架及其制备方法 | |
| CN101485900B (zh) | 一种可降解Mg-Zn-Zr合金血管内支架及其综合处理工艺 | |
| CN103330960A (zh) | 一种具有内皮仿生功能涂层的制备方法 | |
| WO2022135454A1 (zh) | 一种长效超疏水抗凝生物瓣膜及其制备方法 | |
| US20150196691A1 (en) | Coated stent | |
| CN101555597A (zh) | 一种镍钛合金表面氧化钛生物活性涂层的制备方法 | |
| CN107447197A (zh) | 磁控多靶共溅射技术制备的生物性TiN‑Ag纳米复合多层膜及应用 | |
| CN112741930B (zh) | 一种酶改性的抗凝血瓣膜及其制备方法 | |
| JP2014530058A (ja) | 介入医療機器およびその製造方法 | |
| CN103911593B (zh) | 一种钛合金表面Ag掺杂TiO2薄膜的制备方法 | |
| CN114225124A (zh) | 一种具有超亲水性的Ti-Cu/聚多巴胺复合涂层及其制备方法 | |
| CN113373403B (zh) | 一种肠道支架表面气体渗氮的改性方法 | |
| TW201305358A (zh) | 抗菌鍍膜件及其製備方法 | |
| CN112656993B (zh) | 一种血管支架复合薄膜及其制备方法 | |
| CN203029680U (zh) | 医用敷料 | |
| US4049795A (en) | Treatment of hemorrhagic shock | |
| CN114159624A (zh) | 一种编织型人造血管的涂层方法及人造血管 | |
| CN102908171A (zh) | 人体管腔治疗器械 | |
| CN100400012C (zh) | 生物陶瓷封堵器及其制作方法 | |
| CN106310390A (zh) | 一种可调控细胞响应的无机纳米涂层及制备方法 | |
| CN113502452B (zh) | 一种TaN-稀土复合涂层及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210716 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |