一种医用可降解锌基合金血管支架制品制造技术

技术编号:19462879 阅读:50 留言:0更新日期:2018-11-17 03:03
本发明专利技术涉及医用材料及其器械领域,是一种在体内可降解的植入性血管支架制品。本发明专利技术公开的内容包括:1)一种在体内可降解的植入性锌基金属材料。2)由1)所述的锌基合金材料制作而成的血管支架制品为管网式结构。3)由2)所述的管网式支架制品表面沉积有均匀分布的金属镁薄膜涂层。4)在镁薄膜涂层外设置有均匀涂覆的可降解聚合物涂层,该聚合物涂层可含有治疗性药物。本发明专利技术提供的锌基合金,力学性能优良,腐蚀可控性强,卓越的相容性。同时,本发明专利技术提供的血管支架制品,表面特殊设置利于保持初期结构完整,利于支架内皮化,减少炎性反应,以降低支架植入后局部炎症、再狭窄及支架内血栓风险。

【技术实现步骤摘要】
一种医用可降解锌基合金血管支架制品
本专利技术涉及的是一种医用材料及其医疗器械领域,是一种在人体内可降解的植入性血管支架制品。
技术介绍
可降解医疗器械在完成既定的医疗目的后自行降解,不长久存留,可避免永久性植入器械在体长期存在引发的生物学炎性反应及生物力学不适配等问题,且降解产物可代谢、无毒副作用,逐渐成为当前科研工作者和医卫工作人员研究的热点。当前,可降解医疗器械在介入医学领域和骨科修复领域的发展取得了令人振奋的成绩。可降解聚合物医疗器械和可降解金属医疗器械已成为可降解医疗器械开发的两个重要方向。而相较于可降解聚合物材料,可降解金属材料所具有的金属特性,其机械性能、加工性能等都具有较大的医用优势。可降解镁及镁合金的研究与开发已经有了丰厚的积累,并获得了一定的临床关注(Biomaterials,2017,112:287-302.),但其腐蚀速率的调控仍然是研究者所关注的焦点问题,该类可降解金属一般在数天内就会在人体中完全降解,不能起到治疗、支撑作用,同时降解过程中会产生氢气,在组织间形成气囊,影响组织修复与愈合(Actabiomaterialia,2015,23:S28-S40.)。可降解铁及其合金降解速度过于慢,以之制作医疗器械其医学服役疗效与腐蚀产生的失效过程匹配性较差,甚至引发了类似永久性植入物才有的生物学问题(Biomaterials,2006,27(28):4955-4962.),如何加速铁基合金的降解已是开发铁基医疗器械尚未克服的壁垒(ActaBiomaterialia,2017,54:454-468.)。因此,对于具有合适降解速率和力学稳定性的合金的开发需要一个长期的探索过程。而金属锌的化学活性介于镁和铁之间,腐蚀速率应该略快于铁而慢于镁,从腐蚀速率上讲,锌不失为一个理想的可降解金属材料,同时,锌是人体必需的微量元素,具有较好的生物学效应,开发锌作为新型可降解金属材料为可降解材料的研究与开发提供了一个全新的方向。PKBowen(AdvancedMaterials,2013,25(18):2577-2582)在其研究中报道了纯锌丝材在小鼠腹主动脉血管壁的植入实验,揭示了其在体内的腐蚀特性,植入3个月后仍保持截面完整,可见此时仍能保持有效的力学支撑,构成可降解金属支架时应能保持较长时间的血管畅通,同时,植入物周围组织没有发现明显的坏死或对锌丝的排异反应;PKBowen(ActaBiomaterialia,2017,58:539-549.)在长期的植入研究中(12-20个月)发现,锌丝的降解产物在附近集聚,却被纤维囊包裹,丝材周围没有明显的慢性炎症反应。因此,从降解速度及安全性来讲,锌是一种制造血管支架的理想的可降解金属材料。同时,国内研究单位也有对此领域进行相关探索研究,如中国专利CN104212998A公布了一种Zn-Mg系锌合金及其制备方法,不得不指出的是,在其优选的实施方式中可见该系合金的塑性并不理想,延伸率最高仅12%左右,以之制作的血管支架将难以承受该支架结构经压握预装并在血管病变位置处膨胀撑开所致的剧烈变形;中国专利CN106467942A公布了一种生物可降解的医用锌铜合金(Zn-Cu)及其制备方法,在实施方式中可见Zn-Cu合金表现出较为优越的塑性,延伸率22~50%,但强度却在180~270MPa之间,并不是非常理想,PKBowen(Advancedhealthcarematerials,2016,5(10):1121-1140.)指出理想的支架用可降解金属材料应该确保抗拉强度(Ultimatetensilestrength)大于300MPa,显然Zn-Cu合金用于血管支架在性能上还存在不足。因此,全降解血管支架用高强韧的新型可降解金属材料的开发迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术针对现有可降解金属材料存在的性能缺陷,克服镁及镁合金降解速度较快、铁基合金降解速度过慢,以及当前研究的锌基合金面临的强韧性不足的缺陷,本专利技术旨在开发出一种无毒、可完全降解、高强韧医用锌基合金,并由该系合金制作的血管支架制品。本专利技术的目的是这样实现的:当前,可降解金属材料的开发研究已经获得了一定的临床关注与科学积累,但仍还存在着尚未攻克的壁垒制约其广泛应用。比如,镁基可降解金属材料面临腐蚀速率可控性较差的问题,铁基可降解金属材料面临着腐蚀速率过慢,长久以往会产生类似永久性植入物致使的生物学排异反应,锌基可降解金属面临着强韧性不足难题。本专利技术在实施提出的一种医用可降解植入性金属材料时,进行了充分实验论证,筛选合金化元素从生物学效应角度出发,选用对人体有益元素如Li、Mg、Mn和无毒的Cu和Ti等元素进行合金化,该类元素的引入无需遗传毒性等生物相容性的担忧。同时从冶金学角度,Li的加入可赋予合金优越的强度及塑性;Cu的加入可赋予合金优越的综合力学性能,同样可减轻锌基合金的晶间腐蚀现象;Mn的加入能够提高合金的耐磨性和抗疲劳性能;Ti的引入可提高锌基合金材料的抗蠕变性能并提高合金的再结晶温度,可提高耐疲劳性能及防止性能老化;Mg的加入可显著提高合金的强度、硬度并减少晶间腐蚀现象,确保支架结构在降解过程中的支撑力稳定性。以之制作而成的具有更好治疗效果的新型可降解金属基药物支架,用以克服传统金属裸支架在体内不可降解,长期作为异物存留体内产生炎性刺激反应,又可以避免可降解聚合物支架在体力学支撑性能不佳和不具备显影效果而带来的医学限制以及可降解铁基支架、镁基支架降解速度与管腔内膜重建不匹配的弊端。同时,该支架制品在实施时,在锌基合金支架制品表面沉积有均匀分布的金属镁薄膜涂层,同时在镁薄膜涂层外设置有均匀涂覆的可降解聚合物涂层,该聚合物涂层可含有治疗性药物。本专利技术具体还应包括:1.一种医用可降解锌基合金血管支架制品,其特征在于包括:由可降解锌基金属材料支架基体构成的管网状结构,并在所述的管网式支架制品表面沉积有均匀分布的金属镁薄膜涂层,同时在镁薄膜涂层外设置有均匀涂覆的可降解聚合物涂层,该聚合物涂层可含有治疗性药物。2.所述的一种医用可降解锌基合金血管支架制品,其特征在于所述可降解锌基金属材料是锌基合金,为Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~0.5wt.%)Mg,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~2wt.%)Cu,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~0.2wt.%)Mn,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~1wt.%)Ti,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~1wt.%)Ti-(0~2wt.%)Cu,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~1wt.%)Ti-(0~0.5wt.%)Mg,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~1wt.%)Ti-(0~0.2wt.%)Mn,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~2wt.%)Cu-(0~0.5wt.%)Mg,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~2wt.%)Cu-(0~0.2wt.%)Mn,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~1wt.%)Ti-(0~2wt.%)Cu-(0~0.5wt.%)Mg,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~1wt.%)Ti-(0~2wt.%)Cu-(0~0.2wt.%)Mn或Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种医用可降解锌基合金血管支架制品,其特征在于包括:由可降解锌基金属材料支架基体构成的管网状结构,并在所述的管网式支架制品表面沉积有均匀分布的金属镁薄膜涂层,同时在镁薄膜涂层外设置有均匀涂覆的可降解聚合物涂层,该聚合物涂层可含有治疗性药物。

【技术特征摘要】
1.一种医用可降解锌基合金血管支架制品,其特征在于包括:由可降解锌基金属材料支架基体构成的管网状结构,并在所述的管网式支架制品表面沉积有均匀分布的金属镁薄膜涂层,同时在镁薄膜涂层外设置有均匀涂覆的可降解聚合物涂层,该聚合物涂层可含有治疗性药物。2.按照权利要求1所述的一种医用可降解锌基合金血管支架制品,其特征在于所述可降解锌基金属材料是锌基合金,为Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~0.5wt.%)Mg,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~2wt.%)Cu,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~0.2wt.%)Mn,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~1wt.%)Ti,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~1wt.%)Ti-(0~2wt.%)Cu,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~1wt.%)Ti-(0~0.5wt.%)Mg,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~1wt.%)Ti-(0~0.2wt.%)Mn,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~2wt.%)Cu-(0~0.5wt.%)Mg,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~2wt.%)Cu-(0~0.2wt.%)Mn,Zn-(0~0.1wt.%)Li-(0~1wt.%)Ti-(0~2wt.%)...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘西伟赵轩铖杨映红赵洋王涛王川张昱昕杨明张霞蒲忠杰
申请(专利权)人:乐普北京医疗器械股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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