CN114404675B - 一种医用针绝缘防护生物相容性涂层 - Google Patents

一种医用针绝缘防护生物相容性涂层 Download PDF

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Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其为一种医用针绝缘防护生物相容性涂层，包括医用针头和防护涂层，所述防护涂层位于医用针头的外侧，且防护涂层均匀覆盖医用针头的外表面，所述防护涂层包括绝缘层、加强层和生物相容涂层，且绝缘层、加强层和生物相容涂层由内至外依次排列，所述绝缘层通过真空气相沉积工艺均匀涂覆于医用针头的表面；本发明提出的医用针绝缘防护生物相容性涂层，具有可以形成无孔保护膜，增加医用针绝缘效果和耐腐蚀强度，且能够有效提升生物相容性的优点，解决了目前医用针缺乏绝缘防护涂层，针头容易受到腐蚀损坏，导致医用针的使用寿命较短，且针头的生物相容性较差，会对患者生物体造成干扰的问题。

Description

一种医用针绝缘防护生物相容性涂层
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体为一种医用针绝缘防护生物相容性涂层。
背景技术
医用针在临床手术中被用于刺穿组织，以便皮下输送包含药物化合物的流体，以及以便诊断收集组织、细胞和/或体液。派瑞林是一种具有化学惰性又有良好的生物相容性高纯涂层材料，用于各类体内植入，经它涂敷的器件可改善表面润滑性、生物相容性、提高可靠性，派瑞林的生物兼容性及其生物稳定性使其能够提供良好的防潮、防化学和介电保护，涂敷薄膜的摩擦系数低，因而可以应用于需要润滑的地方，各类密封件在使用中可能遇到各种不同的环境，为更好的适应各种恶劣环境，防止硅橡胶老化，延长密封圈的寿命，需对密封件在能起到密封阻隔的同时，还必须有耐腐蚀、耐摩擦等性能。
目前使用的医用针缺乏绝缘防护涂层，使得针头容易导电，针头容易受到腐蚀损坏，导致医用针的使用寿命较短，且针头的生物相容性较差，会对患者生物体造成干扰，为此我们提出一种医用针绝缘防护生物相容性涂层来解决此问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种医用针绝缘防护生物相容性涂层，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种医用针绝缘防护生物相容性涂层，包括医用针头和防护涂层，所述防护涂层位于医用针头的外侧，且防护涂层均匀覆盖医用针头的外表面，所述防护涂层包括绝缘层、加强层和生物相容涂层，且绝缘层、加强层和生物相容涂层由内至外依次排列，所述绝缘层通过真空气相沉积工艺均匀涂覆于医用针头的表面，所述加强层均匀涂覆于绝缘层的外侧，且加强层的厚度大于绝缘层的厚度，所述生物相容涂层涂覆与加强层的外侧，所述生物相容涂层的厚度与加强层的厚度相同。
优选的，所述医用针头采用不锈钢、钨合金或高熔点合金中的任意一种制成。
优选的，所述医用针头的长度范围在0.2～60mm之间，且医用针头的底部设置有组织穿刺部。
优选的，所述防护涂层的涂覆厚度为5～150μm，且防护涂层由生物医用材料形成。
优选的，所述绝缘层为派瑞林涂层，所述加强层为石墨烯层，所述生物相容涂层通过电泳沉积技术涂覆在加强层的表面。
一种医用针绝缘防护生物相容性涂层的制备方法，其方法包括如下步骤：
步骤一：首先将派瑞林粉末置于涂覆设备的腔体内，派瑞林粉末在高温条件下裂解为气态单体，最后常温下在沉积腔内形成稳定的聚对二甲苯聚合物，沉积在医用针产品上，形成绝缘层涂层；
步骤二：选取石墨烯原料分散于清水中，搅拌速度为50～1000r/min的条件下分散60～120min，形成石墨烯分散液，将石墨烯分散液与树脂、树脂固化剂混合均匀，得到加强层涂层；
步骤三：采用医用针产品为工作电极，铂片为对电极，通过电泳沉积技术将医用高分子材料涂覆在医用针产品的外侧，制备生物相容性涂层；
步骤四：医用针产品的生物相容性涂层与反应性亲核基团进行反应，从而形成交联，形成具有良好生物相容性的涂层。
优选的，所述步骤一中，派瑞林固态粉末在真空状态下，150～170℃温度条件下气化，然后在裂解腔中650℃温度条件下裂解形成亚甲基状态。
优选的，所述步骤二中，树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、有机硅树脂中的任意一种，树脂固化剂采用芳香族多胺固化剂、酸酐固化剂或聚酰胺固化剂。
优选的，所述步骤三中，电泳沉积时的电压范围为20V～300V，且沉积时间为5min～20min，生物相容性涂层的厚度为10～50μm。
优选的，所述步骤四中，反应性亲核基团包括：胺、氨基-反应性基团、羧基基团、羟基基团、卤代烷基基团、亲双烯体基团、醛或酮基团、烯烃中的任意一种或多种的组合物。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明提出的医用针绝缘防护生物相容性涂层，具有可以形成无孔保护膜，增加医用针绝缘效果和耐腐蚀强度，且能够有效提升生物相容性的优点，解决了目前医用针缺乏绝缘防护涂层，针头容易受到腐蚀损坏，导致医用针的使用寿命较短，且针头的生物相容性较差，会对患者生物体造成干扰的问题，进而能够延长医用针的使用寿命。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构剖视示意图。
图中：1、医用针头；2、防护涂层；21、绝缘层；22、加强层；23、生物相容涂层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，一种医用针绝缘防护生物相容性涂层，包括医用针头1和防护涂层2，医用针头1采用不锈钢、钨合金或高熔点合金中的任意一种制成，医用针头1的长度范围在0.2～60mm之间，且医用针头1的底部设置有组织穿刺部，防护涂层2位于医用针头1的外侧，且防护涂层2均匀覆盖医用针头1的外表面，防护涂层2的涂覆厚度为5～150μm，且防护涂层2由生物医用材料形成，改善表面润滑性、生物相容性、提高可靠性，防护涂层2包括绝缘层21、加强层22和生物相容涂层23，且绝缘层21、加强层22和生物相容涂层23由内至外依次排列，绝缘层21通过真空气相沉积工艺均匀涂覆于医用针头1的表面，加强层22均匀涂覆于绝缘层21的外侧，且加强层22的厚度大于绝缘层21的厚度，生物相容涂层23涂覆与加强层22的外侧，生物相容涂层23的厚度与加强层22的厚度相同，绝缘层21为派瑞林涂层，加强层22为石墨烯层，生物相容涂层23通过电泳沉积技术涂覆在加强层22的表面。
实施例一：
一种医用针绝缘防护生物相容性涂层的制备方法，其方法包括如下步骤：
步骤一：首先将派瑞林粉末置于涂覆设备的腔体内，派瑞林粉末在高温条件下裂解为气态单体，最后常温下在沉积腔内形成稳定的聚对二甲苯聚合物，沉积在医用针产品上，形成绝缘层涂层；
进一步地，派瑞林固态粉末在真空状态下，150℃温度条件下气化，然后在裂解腔中650℃温度条件下裂解形成亚甲基状态，派瑞林能涂敷到各种形状的表面，包括尖锐的棱边、裂缝和内表面，涂料中不含溶剂，形成无针孔保护膜，且特性全面，包括干涂层润滑性、粒子的稳定性、疏水性、生物相容性、化学不可溶性、生成过程无副产物、对水解剥蚀的不敏感性、热稳定性、低渗透性和高绝缘性。
步骤二：选取石墨烯原料分散于清水中，搅拌速度为400r/min的条件下分散60min，形成石墨烯分散液，将石墨烯分散液与树脂、树脂固化剂混合均匀，得到加强层涂层；
进一步地，树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、有机硅树脂中的任意一种，树脂固化剂采用芳香族多胺固化剂、酸酐固化剂或聚酰胺固化剂。
步骤三：采用医用针产品为工作电极，铂片为对电极，通过电泳沉积技术将医用高分子材料涂覆在医用针产品的外侧，制备生物相容性涂层；
进一步地，电泳沉积时的电压范围为20V～300V，且沉积时间为5min，生物相容性涂层的厚度为35μm。
步骤四：医用针产品的生物相容性涂层与反应性亲核基团进行反应，从而形成交联，形成具有良好生物相容性的涂层。
进一步地，反应性亲核基团包括：胺、氨基-反应性基团、羧基基团、羟基基团、卤代烷基基团、亲双烯体基团、醛或酮基团、烯烃中的任意一种或多种的组合物。
实施例二：
一种医用针绝缘防护生物相容性涂层的制备方法，其方法包括如下步骤：
步骤一：首先将派瑞林粉末置于涂覆设备的腔体内，派瑞林粉末在高温条件下裂解为气态单体，最后常温下在沉积腔内形成稳定的聚对二甲苯聚合物，沉积在医用针产品上，形成绝缘层涂层；
进一步地，派瑞林固态粉末在真空状态下，160℃温度条件下气化，然后在裂解腔中650℃温度条件下裂解形成亚甲基状态，派瑞林能涂敷到各种形状的表面，包括尖锐的棱边、裂缝和内表面，涂料中不含溶剂，形成无针孔保护膜，且特性全面，包括干涂层润滑性、粒子的稳定性、疏水性、生物相容性、化学不可溶性、生成过程无副产物、对水解剥蚀的不敏感性、热稳定性、低渗透性和高绝缘性。
步骤二：选取石墨烯原料分散于清水中，搅拌速度为600r/min的条件下分散80min，形成石墨烯分散液，将石墨烯分散液与树脂、树脂固化剂混合均匀，得到加强层涂层；
进一步地，树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、有机硅树脂中的任意一种，树脂固化剂采用芳香族多胺固化剂、酸酐固化剂或聚酰胺固化剂。
步骤三：采用医用针产品为工作电极，铂片为对电极，通过电泳沉积技术将医用高分子材料涂覆在医用针产品的外侧，制备生物相容性涂层；
进一步地，电泳沉积时的电压范围为20V～300V，且沉积时间为10min，生物相容性涂层的厚度为40μm。
步骤四：医用针产品的生物相容性涂层与反应性亲核基团进行反应，从而形成交联，形成具有良好生物相容性的涂层。
进一步地，反应性亲核基团包括：胺、氨基-反应性基团、羧基基团、羟基基团、卤代烷基基团、亲双烯体基团、醛或酮基团、烯烃中的任意一种或多种的组合物。
实施例三：
一种医用针绝缘防护生物相容性涂层的制备方法，其方法包括如下步骤：
步骤一：首先将派瑞林粉末置于涂覆设备的腔体内，派瑞林粉末在高温条件下裂解为气态单体，最后常温下在沉积腔内形成稳定的聚对二甲苯聚合物，沉积在医用针产品上，形成绝缘层涂层；
进一步地，派瑞林固态粉末在真空状态下，170℃温度条件下气化，然后在裂解腔中650℃温度条件下裂解形成亚甲基状态，派瑞林能涂敷到各种形状的表面，包括尖锐的棱边、裂缝和内表面，涂料中不含溶剂，形成无针孔保护膜，且特性全面，包括干涂层润滑性、粒子的稳定性、疏水性、生物相容性、化学不可溶性、生成过程无副产物、对水解剥蚀的不敏感性、热稳定性、低渗透性和高绝缘性。
步骤二：选取石墨烯原料分散于清水中，搅拌速度为800r/min的条件下分散100min，形成石墨烯分散液，将石墨烯分散液与树脂、树脂固化剂混合均匀，得到加强层涂层；
进一步地，树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、有机硅树脂中的任意一种，树脂固化剂采用芳香族多胺固化剂、酸酐固化剂或聚酰胺固化剂。
步骤三：采用医用针产品为工作电极，铂片为对电极，通过电泳沉积技术将医用高分子材料涂覆在医用针产品的外侧，制备生物相容性涂层；
进一步地，电泳沉积时的电压范围为20V～300V，且沉积时间为20min，生物相容性涂层的厚度为45μm。
步骤四：医用针产品的生物相容性涂层与反应性亲核基团进行反应，从而形成交联，形成具有良好生物相容性的涂层。
进一步地，反应性亲核基团包括：胺、氨基-反应性基团、羧基基团、羟基基团、卤代烷基基团、亲双烯体基团、醛或酮基团、烯烃中的任意一种或多种的组合物。
综上，该医用针绝缘防护生物相容性涂层，具有可以形成无孔保护膜，增加医用针绝缘效果和耐腐蚀强度，且能够有效提升生物相容性的优点，解决了目前医用针缺乏绝缘防护涂层，针头容易受到腐蚀损坏，导致医用针的使用寿命较短，且针头的生物相容性较差，会对患者生物体造成干扰的问题，进而能够延长医用针的使用寿命。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种医用针绝缘防护生物相容性涂层，包括医用针头(1)和防护涂层(2)，其特征在于：所述防护涂层(2)位于医用针头(1)的外侧，且防护涂层(2)均匀覆盖医用针头(1)的外表面，所述防护涂层(2)包括绝缘层(21)、加强层(22)和生物相容涂层(23)，且绝缘层(21)、加强层(22)和生物相容涂层(23)由内至外依次排列，所述绝缘层(21)通过真空气相沉积工艺均匀涂覆于医用针头(1)的表面，所述加强层(22)均匀涂覆于绝缘层(21)的外侧，且加强层(22)的厚度大于绝缘层(21)的厚度，所述生物相容涂层(23)涂覆于加强层(22)的外侧，所述生物相容涂层(23)的厚度与加强层(22)的厚度相同；
所述医用针绝缘防护生物相容性涂层的制备方法包括如下步骤：
步骤一：首先将派瑞林粉末置于涂覆设备的腔体内，派瑞林粉末在高温条件下裂解为气态单体，最后常温下在沉积腔内形成稳定的聚对二甲苯聚合物，沉积在医用针产品上，形成绝缘层涂层；
步骤二：选取石墨烯原料分散于清水中，搅拌速度为50～1000r/min的条件下分散60～120min，形成石墨烯分散液，将石墨烯分散液与树脂、树脂固化剂混合均匀，得到加强层涂层；
步骤三：采用医用针产品为工作电极，铂片为对电极，通过电泳沉积技术将医用高分子材料涂覆在医用针产品的外侧，制备生物相容性涂层；
步骤四：医用针产品的生物相容性涂层与反应性亲核基团进行反应，从而形成交联，形成具有良好生物相容性的涂层；
所述步骤二中，树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、有机硅树脂中的任意一种，树脂固化剂采用芳香族多胺固化剂、酸酐固化剂或聚酰胺固化剂；
所述步骤四中，反应性亲核基团包括：胺、氨基-反应性基团、羧基基团、羟基基团、卤代烷基基团、亲双烯体基团、醛或酮基团、烯烃中的任意一种或多种的组合物。
2.根据权利要求1所述的一种医用针绝缘防护生物相容性涂层，其特征在于：所述医用针头(1)采用不锈钢或钨合金中的任意一种制成。
3.根据权利要求1所述的一种医用针绝缘防护生物相容性涂层，其特征在于：所述医用针头(1)的长度范围在0.2～60mm之间，且医用针头(1)的底部设置有组织穿刺部。
4.根据权利要求1所述的一种医用针绝缘防护生物相容性涂层，其特征在于：所述防护涂层(2)的涂覆厚度为5～150μm，且防护涂层(2)由生物医用材料形成。
5.根据权利要求1所述的一种医用针绝缘防护生物相容性涂层，其特征在于：所述步骤一中，派瑞林固态粉末在真空状态下，150～170℃温度条件下气化，然后在裂解腔中650℃温度条件下裂解形成亚甲基状态。
6.根据权利要求1所述的一种医用针绝缘防护生物相容性涂层，其特征在于：所述步骤三中，电泳沉积时的电压范围为20V～300V，且沉积时间为5min～20min，生物相容性涂层的厚度为10～50μm。
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