一种应用于普通外科手术器械中的抗菌不锈钢制造技术

技术编号:14677697 阅读:208 留言:0更新日期:2017-02-19 04:57
本发明专利技术公开了一种应用于普通外科手术器械中的抗菌不锈钢,将抗菌不锈钢做成普通外科手术器械,所述抗菌不锈钢的合金成分中含有Cu元素、Ag元素和稀土元素中的一种或多种,表面抗菌元素按原子百分比含量计,应≥10%;且抗菌不锈钢外科手术器械材料表面粗糙度Ra≥0.4;从而可使得抗菌不锈钢普通外科手术器械在手术过程中保证及时、持久的抑菌和抗菌功能;本发明专利技术所涉及的抗菌不锈钢具有独特的广谱抗菌性能,明确了其作为普通外科手术器械这一特定产品形式应具有的用法和使用条件,可有效降低由于手术时间较长而因外部环境细菌繁殖带来的感染风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料材料及抗菌材料
,具体涉及一种应用于普通外科手术器械中的抗菌不锈钢
技术介绍
抗菌不锈钢是指一类依靠不锈钢自身发生的轻微腐蚀导致如Cu、Ag和轻稀土元素等抗菌元素的微量释放已达到抑菌、杀菌目的金属材料和抗菌材料。上世纪90年代末,日本川崎制铁株式会社在国际上率先公布开发出含银抗菌不锈钢R304-AB、R430-AB和R430LN-AB,其对大肠杆菌的杀菌率达到99%以上,表现出优异的抗菌性能。随后日本日新制钢公司开发出具有良好制造加工性能和抗菌性能的三种系列含铜抗菌不锈钢NSSAM1、NSSAM和NSS3,其对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、沙门氏菌等常见细菌都有很强的杀灭作用。现有技术在普通外科手术器械应用存在的主要局限在于:(1)目前,抗菌不锈钢抗菌性能的检测方法一般均采用标准的方法,如日本的JISZ2801、国际标准ISO22196以及我国GB21551.2。这些标准所述的抗菌方法,其共同特征在于,测试单一细菌的抑菌或抗菌情况,且初始细菌浓度较高。它的局限在于,无法真实反映实际需要抗菌的环境的抑菌或杀菌效果。实际环境往往是较为复杂的,多种细菌互相寄生共存,细菌浓度与实验环境比较一般较低,而且一般均需要较快速的抗菌效果诉求。(2)现有不锈钢材料的抗菌设计一般是基于控制抗菌元素化学成分百分含量(如Cu、Ag和稀土元素)和抗菌热处理出发的。因此适量的抗菌元素和抗菌热处理是两个不可或缺的必要条件。该方法是基于抗菌不锈钢是离子溶出型原理的材料设计。而离子溶出型由于需要抗菌离子从材料基体表面是通过自扩散来实现,扩散速率可以想象是很慢的,一般达到抗菌要求的作用时间至少要超过12小时,而一般手术时间较短,需要抗菌材料及时发挥作用。另外,普通外科手术器械所面临的术中环境往往是干燥的且湿度较小的,要求材料的抗菌原理应该是接触杀菌型。接触杀菌型对材料的表面能是有要求的,而同一种材料的表面能又与粗糙度等级直接相关。粗糙度Ra越小,表面能越小,越不利于抗菌材料的杀菌处理。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种应用于普通外科手术器械中的抗菌不锈钢,该抗菌不锈钢具有独特的广谱抗菌性能,明确了其作为普通外科手术器械这一特定产品形式应具有的用法和使用条件,有效降低由于手术时间较长而因外部环境细菌繁殖带来的感染风险,可广泛应用于术中环境为抗震救灾等苛刻的野外环境。为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:将抗菌不锈钢做成普通外科手术器械,所述抗菌不锈钢的合金成分中含有Cu元素、Ag元素和稀土元素中的一种或多种,表面抗菌元素按原子百分比含量计,应≥10%;且抗菌不锈钢外科手术器械材料表面粗糙度Ra≥0.4。优选的,所述手术器械包括一类或二类抗菌不锈钢手术器械。优选的,所述表面抗菌元素原子百分比即可以通过现有抗菌不锈钢的长时时效获得,也可以通过材料表面离子溅射的方法获得。优选的,所述抗菌不锈钢长时时效时间≥15小时。采用上述技术后,本专利技术具有以下有益效果:1、本专利技术将抗菌不锈钢作为普通外科手术器械,开拓了抗菌不锈钢的用途,对于抗菌不锈钢材料的发展具有较好的推动作用。2、本专利技术中抗菌不锈钢作为普通外科手术器械,针对其手术环境的特殊性,以实际环境的特点为基础,提出抗菌不锈钢材料表面抗菌元素原子百分比和表面粗糙度的要求,具有更准确的指向性。3、本专利技术中抗菌不锈钢在普通外科手术器械的应用,为不同环境中的应用所需的抗菌不锈钢的材料设计,提供了值得借鉴的方法学研究思路。附图说明图1是本专利技术实施例中材料设计和抗菌检测结果示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术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专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,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,都属于本专利技术保护的范围。实施例:抗菌不锈钢材料选择为2Cr13Cu不锈钢。本具体实施方式采用以下技术方案:2Cr13Cu不锈钢化学成分按重量百分比计算为:C:0.25%,Cr:13.5%,Cu:3.0%,余量为Fe;样片尺寸为50×50×2mm。热处理工艺为:在980℃±10℃固溶处理1小时,空冷至室温,然后在升温至400℃分别保温14、15和20小时,空冷至室温。利用X射线光电子能谱分析技术测试样品表面抗菌元素Cu的原子百分比。表面粗糙度:分别设计Ra为0.2、0.4和0.8表面状态的抗菌不锈钢样片。所用细菌环境:金黄色葡萄球菌和大肠杆菌混合菌,浓度分别为2×104CFU/mL。抗菌性能借鉴“JISZ2801-2000《抗菌加工制品-抗菌性试验方法和抗菌效果》、GB/T2591-2003《抗菌塑料抗菌性能实验方法和抗菌效果》”等相关标准规定。其中细菌与样片作用时间固定为2小时。当杀菌率大于90%时被判定为具有抗菌性能。参看图1,实施例结果表明,采用本专利技术提出的抗菌不锈钢当同时满足时效时间大于15小时和表面粗糙度大于0.4的条件下,在两小时的作用时间里,保证杀菌率均能超过90%。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本专利技术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,本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网
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一种应用于普通外科手术器械中的抗菌不锈钢

【技术保护点】
一种应用于普通外科手术器械中的抗菌不锈钢,其特征在于:将抗菌不锈钢做成普通外科手术器械,所述抗菌不锈钢的合金成分中含有Cu元素、Ag元素和稀土元素中的一种或多种,表面抗菌元素按原子百分比含量计,应≥10%;且抗菌不锈钢外科手术器械材料表面粗糙度Ra≥0.4。

【技术特征摘要】
1.一种应用于普通外科手术器械中的抗菌不锈钢,其特征在于:将抗菌不锈钢做成普通外科手术器械,所述抗菌不锈钢的合金成分中含有Cu元素、Ag元素和稀土元素中的一种或多种,表面抗菌元素按原子百分比含量计,应≥10%;且抗菌不锈钢外科手术器械材料表面粗糙度Ra≥0.4。2.根据权利要求1所述的一种应用于普通外科手术器械中的抗菌不锈钢,其特征在于所述手术器械包括一类或二类抗菌不锈钢手术器械。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨春光程德林赵颖杨柯
申请(专利权)人:深圳市麦滕医疗器械有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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