CN1340331A - 钛表面修饰人工晶体的方法及其产品 - Google Patents
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Abstract
钛表面修饰人工晶体的方法及其产品,钛或其合金,经真空等离子体加速气相沉积,离子束辅助成膜技术在<100℃的低温条件下完成成膜,并在渗杂Ar、O、N、C、F原子的杂化作用下,使其结构发生变化,获得显蓝或显黄色调的金属钛膜均匀处理的人工晶体,提高了人工晶体的生物相容性与表面强度,提高了生物相容性,减少了患者早期植入合并症。
Description
本发明所涉及的是医用人工晶体表面处理方法及其方法制造的产品。
人工晶体(IOL)植入术是自内障复明的最佳方案。最常见的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)IOL植入眼内后，仍在一定程度的异物反应，与PMMA激活补体等因素有关。因此，难免出现一些诸如色素膜炎、虹膜粘连，IOL表面色素沉着，细胞沉着等改变。近年来的一些研究表面植入PMMA IOL后，由于炎性反应导致一些细胞因子(如肿瘤坏死因子α(TNT-α)转化生长因子β(TGF-β)在眼部组织中浓度增加，这在远期的IOL植入副反应。(后囊混浊)的发生起着重要的作用。因此提高IOL的生物相容性以减少IOL植入后并发症发生率的重要措施之一。
为了改善IOL的生物相容性，国外采用的肝素修饰IOL表面，取得一定的效果，我们曾采用氟肝素修饰人工晶体，由于双重修饰不仅生物相容性得到改善，而且使晶体的颜色呈微黄与人类眼内晶体的色调接近，而减少IOL植入患者诸如眩光、蓝视这类光学因素导致的并发症的发生。但是，PMMA制造的人工晶体、肝素表面修饰IOL，乃至氟、肝素双重修饰的IOL，均有一个最大的缺点，即表面强度低，不耐磨，导致蛋白沉积，表面磨损引起的屈光不正及其他一些视觉误差及并发症的发生。
为了解决上述人工晶体表面处理问题，在提高生物相容性、改进色调基础上，增强人工晶体表面强度，增强其耐磨性。本发明经过多年研究，其目的是研制一种生物相容性好，色调更接人类晶体，同时表面性能好耐磨的人工晶体的表面处理技术——用钛金属表面修饰人工晶体的方法，及用其方法制造的钛表面修饰的人工晶体。
本发明的实施方案如下：
一种采用钛表面修饰人工晶体的方法，其特征在于采用金属钛，经真空等离子体加速气相沉积，离子束辅助成膜技术，使钛在低温＜100℃条件下成膜，同时采用渗杂Ar、O、N、C、F原子的方法，得到色调显蓝或显黄的人工晶体。另一个特征在于，钛在高真空等离子体加速器的条件下，能量在0.5～500ev，束流在0.5～25mA条件下，使钛膜通过渗杂O原子和N原子的杂化作用，使其结构发生变化，而获得显蓝与显黄色调的金属钛膜均匀处理的人工晶体。
还有一个特征在于采用金属钛，经真空等离子体加速气相沉积，离子束辅助成膜技术，使钛在低温＜100℃条件下成膜，同时采用渗杂Ar、O、N、C、F原子的方法，得到的人工晶体，生物相容性好，提高了表面强度，而获得显蓝与显黄色调的金属钛膜均匀的人工晶体。
本发明的优点在于钛及其合金，经高真空等离子体加速技术修饰的人工晶体，生物相容性好、耐磨性好、质量稳定、色调接近人类晶体，减少患者早期植入合并症的发生。
附图说明：
图1 IOL表面各组血小板粘附细胞数比较示意图
图2 IOL表面各组粒细胞粘附数比较示意图
图3 各组粒细胞释放H2O2水平示意图
图4 IOL表面各组巨噬细胞粘附数比较示意图
图5 IOL表面成纤维细胞生长示意图
本发明的具体实施例如下：钛Ti是一种弹性模量接近人体骨骼的一种金属，它的刚磨性与其他金属比不是最好的，但远远大于高分子材料PMMA，钛的生物相容性，通过大量文献报道反复确认是金属中最好的品种之一，钛作为种植体，能与牙槽骨实现骨性结合。因此，用钛来修饰IOL表面无异能做到(1)生物相容性明显提高。(2)表面强度能同时提高，同时通过渗杂其他元素如Ar、O、N、C、F等改变人工晶体色调接近正常人的晶体色调。用钛表面修饰人工晶体的方法，其技术特征，在于采用金属钛及其合金，经高真空等离子体加速气相沉积离子束辅助成膜技术，使钛及合金在低温＜100℃条件下成膜，提高人工晶体生物相容性与表面强度，并通过渗杂Ar氩、O氧、N氮、C碳、F氟原子的方法，获得色调显蓝或显黄色的人工晶体的表面钛膜。钛表面修饰人工晶体的方法另一个技术特征在于钛膜的形成是钛在高真空等离子体加速器的条件下，在能量10～50Kev，束流0.5～4mA，能量在0.5～500ev，束流在0～25mA条件下，使钛膜通过渗杂O和N原子的杂化作用，使其结构发生变化，而获得显蓝与显黄色调的金属钛膜均匀处理的人工晶体。由于通过Ar、O、N、C、F离子束辅助，使钛膜在PMMA IOL表面沉积，成膜均匀，结合强度高，精制后，制成具有生物相容性好，表面耐磨性好，色调接近人类晶体的新型IOL。
经钛膜修饰的IOL经体外测定水接触角证明：IOL润湿后在空气中的水接触角低于PMMAIOI，亲水性有了提高。体外试验还证明与PMMA相比，可明显地减少对血小板的粘附，对粒细肥和巨噬细胞的粘附，减少附粘细胞刺激释放过氧化氢的水平。体外细胞培养证明对成纤维细胞无细胞毒性，同时与PMMAIOL相比损伤角膜内皮少，粘附黄色葡萄球菌和表皮葡萄球杆菌数目显著下降，从而减少IOL植入对角膜内皮的损伤和眼内炎的可能性。实验结果如下：分组 I Ti(钛) IOL 25枚
II C(150ev) IOL 25枚
III C(800ev) IOL 25枚
IV CH4(150ev) IOL 25枚
V PMMA IOL 25枚
IOI选用三件型PMMA J型PC 301 UV IOL宇宙人工晶体研制。
(1)血小板粘附实验：
表1 血小板在IOL表面数量比较
分 组 结 果 例 数
I ++* 5
II ++* 5
III +-++** 5
IV +++ 5
V ++++ 5H＝22.53 P＜0.01 *P＜0.05与V组相比 **P＜0.01 与V组相比(2)粒细胞实验：
表2 IOL表面粒细胞数量分析(cells/0.04mm2)
分 组 X±S
I 83.4±7.68 ab
II 97.4±13.08 c
III 91.2±15.32 ab
IV 115.6±13.66
V 126.0±16.54F＝6.72 P＜0.01a p＜0.01 与V组相比b p＜0.05 与IV组相比c p＜0.05与V组相比
表3 粒细胞释放H2O2水平方差分析
分 组 X±S
I 14.42±0.95**
II 15.28±1.08**
III 15.08±0.88**
IV 15.32±0.26**
V 17.74±1.25F＝7.18 P＜0.01 **P＜0.01与V组相比(3)巨噬细胞粘附实验：
表4 IOL表面巨噬细胞数量分析(cells/mm2)
分 组 X±S
I 32.8±2.92 a
II 50.8±6.73 b
III 50.2±3.54 b
IV 56.6±4.67 c
V 64.6±4.18
F＝25.92 P＜0.01
a p＜0.01与II III IV V组相比b p＜0.01与V组相比
c＜0.05与V组相比(4)成纤维细胞在人工晶体表面生长实验
表5 成纤维细胞在IOL表面生长秩和检验
分 组 结 果 例 数
I 3** 5
II 1 5
III 2* 5
IV 1 5
V 0 5
H＝24.0 P＜0.01
**p＜0.01与V组相比 *p＜0.05 与V组相比
从实验结果显示，I组一钛修饰的人工晶体、生物相容性好。血小板、中性粒细胞、巨噬细胞在人工晶体表面粘附数量小，粒细胞释放H2O2水平低，而成纤维细胞在1晶体表面生长良好。经日本大耳白兔眼内植入试验12个月证明：钛修饰的IOL与PMMAIOL相比，术后一周房水白细胞显著低，术后2周，1个月，3个月也如此。术后前房渗出及虹膜后粘连术后1周、2周钛修饰IOL明显低于PMMA IOL。扫描电镜发现术后3、6、12个月钛修饰IOL表面细胞较PMMAIOL少，巨噬细胞体积小，蛋白膜面积小与PMMA组有显著差异。电镜下显示钛修饰IOL引起睫状体细胞损伤及间质增生小于PMMAIOL。钛修饰IOL植入兔眼内1年后屈光度分辨率与末植入前相同，显示其物理光学性能在兔眼内1年后保持稳定。
通过上述研究证实，本发明的钛及其合金，经高真空等离子体加速技术修饰的人工晶体，生物相容性好、耐磨性好、质量稳定、色调接近人类晶体，减少患者早期植入合并症的发生。
Claims (3)
1.一种采用钛表面修饰人工晶体的方法，其特征在于采用金属钛，经真空等离子体加速气相沉积，离子束辅助成膜技术，使钛在低温＜100℃条件下成膜，同时采用渗杂Ar、O、N、C、F原子的方法，得到色调显蓝或显黄的人工晶体。
2.根据权利要求1所述的钛表面修饰人工晶体的方法，其特征在于，钛在高真空等离子体加速器的条件下，能量在0.5～500ev，束流在0.5～25mA条件下，使钛膜通过渗杂O原子和N原子的杂化作用，使其结构发生变化，而获得显蓝与显黄色调的金属钛膜均匀处理的人工晶体。
3.根据权利要求1所述的钛表面修饰人工晶体，其特征在于采用金属钛，经真空等离子体加速气相沉积，离子束辅助成膜技术，使钛在低温＜100℃条件下成膜，同时采用渗杂Ar、O、N、C、F原子的方法，得到的人工晶体，生物相容性好，提高了表面强度，而获得显蓝与显黄色调的金属钛膜均匀的人工晶体。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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