一种医疗植入用镁基金属微管及其制备方法技术

本发明专利技术属于植入材料技术领域，具体涉及一种医疗植入用镁合金微管及其制备方法，采用涂层沉积技术将镁基金属涂层均匀制备与棒材表面，再将棒材基体用熔化法或融化法祛除，从而获得镁基金属微管材，其特征在于：其管径1‑5mm，管壁厚度为50‑500µm，基体采用低熔点金属铋、铟、锡或石英玻璃管中的任一种。与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果是：1）满足不同植入部位对力学性能和结构的要求，2）具有良好的生物相容性，利用镁在体内降解产生的碱性环境提供抗菌功能，降解产生的镁离子及有益的合金元素促进细胞的增殖，从而促进血管及神经的修复。3）避免了传统塑性加工镁基金属微管困难的问题。4）可制作不同尺寸，降解速度可控。

【技术实现步骤摘要】
一种医疗植入用镁基金属微管及其制备方法
本专利技术属于神经修复植入物、心脑血管修复及植入材料抗菌
，具体涉及一种医疗植入用镁基金属微管及其制备方法。
技术介绍
创伤、神经退变、缺血缺氧等引起的周围神经损伤已成为临床常见疾病之一。神经一旦断裂损伤将导致神经信号传导途径中断，相应的器官功能受到影响，进而机体功能发生障碍，严重影响人们的生活质量。此外，神经元再生能力弱、神经系统重塑难，神经损伤一旦发生就很难恢复。因此，受损神经的修复一直是医学界关注的热点和难点。目前，临床上通常采用自体移植或异体移植的方法治疗周围神经损伤，但都存在如供体不足、排斥反应等局限性。近年来，随着生物技术的飞速发展，生物材料的广泛应用为受损神经的修复提供了新的解决途径。理想的神经修复材料应具有（1）与神经相似的天然结构，为神经细胞或组织提供合适的生长微环境；（2）适宜的力学性能，为神经再生提供力学支撑；（3）诱导生物活性，促进细胞的迁移、增殖、分化及再生轴突的生长；（4）导电性能，为细胞或组织的生长传递所需的生物电信号；（5）降解性能，为受损神经的再生提供生长空间，同时避免对新生神经造成挤压。可用于神经修复的生物材料包括天然生物材料，如藻酸盐水凝胶、I型胶原等；可降解高分子合成材料，如聚乳酸、聚乙烯乙二醇等；人工合成不可降解生物材料，如聚甲基丙烯酸羟乙酯。通常可将上述材料制成导管，用于连接受损神经的修复。然而，上述的材料均存在不足，目前针对神经修复，急需一种能提供一定力学支撑、可降解、导电的生物活性材料。金属材料，如金、银、不锈钢和钛合金等由于其优异的力学性能、可加工性能和生物安全性，长久以来一直被人们用于医疗器械以及植入材料。传统的金属生物材料的生物安全性和生物相容性差强人意，但是其生物活性欠佳。虽然人们对传统金属生物材料进行了多种表面改性工作，但其生物活性仍不理想。近年来，由于冶炼技术和防腐技术的提高，金属镁（Mg）再一次引起人们的关注，因为镁具有较高的负电极电位，可与水发生化学反应而降解，继而被人体吸收及代谢。同时，降解产生的镁离子具有生物活性，可诱导细胞分化、生长和组织的长入。将镁制成的器件植入受损组织，如神经部位后，神经细胞可向镁降解而减少的空间增殖，随着镁逐步降解，形成新的具有原来功能和形态的组织，达到神经修复和功能重建的目的。此外，由于镁降解而产生的碱性环境可起到抑制细菌生长的目的。为了加强镁的生物活性，可以加入具有生物活性的金属元素，如钙、锌和锶等；为加强镁的抗菌性，加入具有抗菌性的元素，如铜、银等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种医疗植入用镁基金属微管及其制备方法，采用沉积技术在棒材基体表面获得纯镁或镁合金涂层，再将基体棒材去除，从而获得镁及镁合金微管材，从根本上避免了镁基金属变形能力差而带来的采用传统塑性加工管材非常困难的问题，微管具有适合的力学支撑特性，同时具有生物活性、降解特性、杀菌功能和导电性多重功能，解决神经修复等问题。为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：技术方案之一：一种医疗植入用镁基金属微管，其特征在于：其管径1-5mm，管壁厚度为50-500µm，其为纯镁管、镁合金管、或是由镁层与镁合金层组成的复合结构管。进一步的，微管中的合金元素按质量百分比为：0%<Ca<1%，0%<Zn<9%，0%<Sr<6%，0%<Re<5%，0%<Cu<1%，余量为Mg。进一步的，微管中的合金元素按质量百分比为：0%<Ca<0.5%，0%<Zn<5%，0%<Sr<3%，0%<Re<2%，0%<Cu<1%，余量为Mg。进一步的，所述棒材基体为低熔点金属铋、铟、锡或石英玻璃管中的任一种。技术方案之二：一种医疗植入用镁基金属微管的制备方法，其特征在于，是采用涂层沉积技术将镁或镁合金均匀沉积于棒材基体表面，再将棒材基体用熔化法或融化法去除，从而获得镁基金属微管材，其具体制备步骤如下：（1）将棒材基体依次用无水乙醇、去离子水超声清洗，干燥氮气吹干后，置于旋转样品台，送入沉积室；（2）将纯镁或镁合金颗粒放入蒸发室目标位置，抽极限真空至10-4Pa，后充满高纯氩气，再抽极限真空，反复三次，以除去空气，保证无氧环境；（3）将沉积室升温至目标沉积温度，蒸发室加热使纯镁或镁合金蒸发，金属蒸汽以氩气作为载气进入沉积室，并沉积于棒材基体表面成为50-500µm厚的纯镁或镁合金涂层，反应完成后的样品随炉冷却至室温；（4）利用棒材基体的物理特性将样品上的棒材基体去除，即获得医疗植入用镁基金属微管管材。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1）本专利技术微管可用于连接受损的神经，起到一定的力学支撑作用，同时镁基金属的导电性、可降解性和生物活性均有助于神经细胞的结构和力学性能，满足各个部位对力学性能和结构的不同要求，为神经元组织的修复生长和血管的长入提供有利的三维空间，利用镁降解后的碱性环境及铜离起到双重杀菌作用，减少了术后感染的可能，大大提高手术的成功率。2）本专利技术提出的微管的制备方法，可根据棒材基体直径和长度的变化，制作不同规格的镁基金属微管，适用于各种尺寸神经组织，镁微管表面可做微弧氧化、氟处理以及化学转化等方式处理，根据需要可调控降解速度，以适应不同植入部位的需要。3）本专利技术镁基金属微管具有良好的生物相容性，镁与体液发生反应而降解，生成可溶于水并可被人体吸收的物质，同时，镁在人体内属常量元素，其含量在体内所有元素中占第四位，对人体新陈代谢起到非常重要的作用。附图说明图1是本专利技术实施例1一种医疗植入用镁基金属微管实施例横截面。图2是本专利技术实施例2中镁基金属微管表面电镜表征及元素分析结果展示。图3是本专利技术实施例2中管材降解的pH值曲线。图4是本专利技术实施例3中聚乳酸管（a），纯Mg管（b），MgCu管（c）与金黄色葡萄球菌共培养后的抗菌效果对比。具体实施方式下面将结合本专利技术中的附图，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1将铋棒置入沉积室炉体，铋棒长度为8cm，直径为2.5mm。将镁原料置于蒸发室，镁原料中化学成分按重量百分比为：Cu含量为0.2%，Zn含量为1%，余量为Mg。实施例1是采用涂层沉积技术将镁基金属均匀沉积于铋棒表面，再将铋棒用熔化法去除，从而获得镁基金属微管材，其具体制备步骤如下：（1）将棒材基体依次用无水乙醇、去离子水超声清洗，干燥氮气吹干后，置于旋转样品台，送入沉积室；（2）将镁合金颗粒放入蒸发室目标位置，抽极限真空至10-4Pa，后充满高纯氩气，再抽极限真空，反复三次，以除去空气，保证无氧环境；（3）将沉积室升温至目标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医疗植入用镁基金属微管，其特征在于：其管径1-5mm，管壁厚度为50-500µm，其为纯镁管、镁合金管、或是由纯镁层与镁合金层组成的复合结构管。/n

【技术特征摘要】
1.一种医疗植入用镁基金属微管，其特征在于：其管径1-5mm，管壁厚度为50-500µm，其为纯镁管、镁合金管、或是由纯镁层与镁合金层组成的复合结构管。


2.根据权利要求1所述的一种医疗植入用镁基金属微管，其特征在于：微管中的合金元素按质量百分比为：0%≤Ca<1%，0%≤Zn<9%，0%≤Sr<6%，0%≤Re<5%，0%≤Cu<1%，余量为Mg。


3.根据权利要求1所述的一种医疗植入用镁基金属微管，其特征在于：微管中的合金元素按质量百分比为：0%≤Ca<0.5%，0%≤Zn<5%，0%≤Sr<3%，0%≤Re<2%，0%≤Cu<1%，余量为Mg。


4.一种医疗植入用镁基金属微管的制备方法，其特征在于，是采用涂层沉积技术将纯镁或镁合金均匀沉积于棒材基体表面，再将棒材基体用熔化法或融化法去除，从而获得镁基金属微管材，其具体制备步骤如下：
（1）将棒材基体依次用无水乙醇、去离子水超声清洗，干燥氮气吹干后，置于旋转样品台，送入沉积室；
（2）将纯镁或镁合金颗粒放入蒸发室目标位置，抽极限真空至10-4Pa，后充满高纯氩气，再抽极限真空，反复三次，以除去空气，保证无氧环境；
（3）将沉积室升温至目标沉积温度，蒸发室加热使纯镁或镁合金蒸发，金属蒸汽以氩气作为载气进入沉积室，通过控制沉积时间、工作气压和蒸发温度等参数在棒材基体表面获得50-500µm厚的纯镁或...

【专利技术属性】
技术研发人员：于晓明，由雪儿，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21