包含具有银颗粒的涂层的植入物和用于生产植入物的方法技术

本公开涉及一种具有含银涂层的金属基材的植入物，其中所述涂层包含至少一层具有银颗粒的层，总银含量为2至20μg/cm2。植入物包括在金属基底和至少一层银层之间的粘合促进层。粘合促进层实施为阳极氧化层。粘合促进层实施为阳极氧化层。粘合促进层实施为阳极氧化层。

【技术实现步骤摘要】
包含具有银颗粒的涂层的植入物和用于生产植入物的方法


[0001]本专利技术涉及包含含银颗粒涂层的植入物。此外，本专利技术涉及一种用于生产植入物的方法，该植入物涂有含银颗粒的表面。

技术介绍

[0002]已知具有包含银颗粒的抗微生物涂层的植入物。
[0003]文献WO 2010/139451 A2公开了一种通过使用等离子体电解氧化工艺来生产这种植入物的方法。将植入物浸入包含胶体分散的银颗粒的电解质中。通过使用等离子电解氧化工艺，可以将这些颗粒嵌入同样由基材材料的氧化物形成的层中。
[0004]文献WO 2017/050610 A1公开了：令人惊讶的是可以通过使用等离子体电解氧化工艺将多个层彼此叠加。
[0005]然而，难以实现提供均匀涂层，特别是银颗粒的均匀分布的涂层的等离子体电解氧化工艺。这尤其适用于弯曲和尖锐的三维表面，例如用于插入接骨螺钉的螺纹。
[0006]不均匀的分布可能会导致银浓度较低的区域发生炎症的风险。
[0007]抗微生物作用发生在紧邻植入物表面的组织中。由于银的毒性，也不可能将银浓度增加到银浓度低的区域也具有足够的抗微生物特性的程度。
[0008]专利技术目的
[0009]鉴于此背景，本专利技术的一个目的是提供一种植入物和用于生产这种具有较高均匀性的涂层的植入物的方法。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的通过根据独立权利要求的主题的植入物和用于生产植入物的方法来实现。
[0011]本专利技术的优选实施例和改进是从属权利要求、说明书和附图的主题。
[0012]本专利技术涉及一种具有含银涂层的金属基材的植入物，其中所述涂层包括含银颗粒的至少一层，具有的总的银含量为2至20μg/cm2。
[0013]银的总浓度可以通过使用SEM
‑
EDX或XPS分析来确定。此外，根据EN ISO 11885(01.11.2009)，光发射光谱法(ICP
‑
OES)可用于测定(ICP
‑
OES)。
[0014]根据本专利技术，植入物包括在金属基材和多个银层之间的粘合促进层。
[0015]粘合促进层实施为阳极氧化层。
[0016]专利技术人发现通过阳极氧化施加的薄氧化物层增强施加到阳极氧化层上的层的结合性。可以避免裂纹和较大的未涂层区域。还观察到阳极氧化层也增加了银层的均匀性。均匀分布也可以在弯曲和圆形区域中实现，特别是在孔的内表面上和螺纹的底部区域上。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，植入物包括3至20个具有银颗粒的层，优选4至8个具有银颗粒的层。
[0018]已经发现这样的层系统也增加了整个涂层的均匀性。
[0019]即使所有层都施加在相同的电解槽中，这种多层系统也会逐层增加所含的银。不受该理论的束缚，专利技术人认为在等离子体电解过程中由基材材料形成的氧化物的浓度逐层降低。因此，可以通过使用这种多层系统，特别是通过施加多于三层来实现高功效。
[0020]银浓度可以朝向表面从一层到另一层增加，特别是增加1
‑
50％，优选增加2
‑
10％。
[0021]可以通过制作SIMS深度剖面来检查银分布。
[0022]根据一个实施例，阳极氧化粘合促进层具有小于0.5μg/cm2的银含量。
[0023]优选地，阳极氧化层的厚度小于0.5μm，特别是在0.05μm至0.5μm之间。
[0024]具有银颗粒的层优选地通过等离子体电解沉积施加。
[0025]银层的总厚度优选为1至50μm，特别优选为3至10μm。
[0026]根据一个实施例，金属基材是钛或钛合金基材。
[0027]根据另一实施例，植入物实施为接骨板，其包括基本上平坦的顶面和至少一个孔，该孔具有圆形内表面或螺纹，其中涂层还覆盖至少一个孔，并且其中孔上的银含量与顶面的银含量相差小于2.5μg/cm2。
[0028]根据另一实施例，植入物实施为螺钉，其包括螺钉头和带螺纹的轴，其中涂层还覆盖带螺纹的轴，并且其中带螺纹的轴的银含量与螺钉头的银含量相差小于2.5μg/cm2。
[0029]根据本专利技术的另一个实施例，具有银颗粒的若干层的总银含量为5至14μg/cm2，优选7至10μg/cm2。
[0030]优选地，阳极氧化的第一层具有小于0.5μg/cm2的银含量，特别具有是0.05μg/cm2至0.2μg/cm2的银含量。
[0031]根据一个实施例，涂层包括总计0.2至2wt.
‑
％的Ag，优选包括总计0.5
‑
1.5wt.
‑
％的Ag。
[0032]该涂层可以包括：
[0033]30
–
70wt％Ti，优选40
–
60wt％Ti，
[0034]20
–
60wt％O，优选30
–
50wt％O，
[0035]2–
8％P，优选4
–
6％P，
[0036]少于5wt％Al，优选1
–
3wt％，
[0037]和/或
[0038]少于3wt％V，优选1
–
2wt％。
[0039]等离子体电解施加的多层系统似乎起到了保护性涂层的作用，并且减少了表面中基材的合金元素的量。可以增加基材材料中合金元素(例如铝和钒)的浓度，而不会出现这些元素在周围组织中产生有害浓度的风险。因此，可以增加植入物的机械稳定性。
[0040]根据本专利技术的一个实施例，基材包含钒，并且其中钒在涂层中的浓度小于在基材中的浓度的50％。
[0041]根据本专利技术的另一个实施例，基材包含铝，并且其中铝在涂层中的浓度小于在基材中的浓度的50％。
[0042]通过使用粘合促进层，可以提供均匀的表面。
[0043]优选是涂层表面无斑点。根据本专利技术，无斑点可定义为具有不超过3个直径在1mm和3mm之间的斑点的涂层。
[0044]本专利技术还涉及一种用于生产具有含银涂层的植入物的方法。
[0045]特别地，产生如上所述的植入物。
[0046]该方法包括以下步骤：
[0047]‑
提供金属基材；
[0048]‑
通过对基材进行阳极氧化来施加粘合促进层
[0049]‑
通过使用等离子沉积方法施加多个具有银颗粒的层。
[0050]具有银颗粒的层沉积在彼此之上。
[0051]已经发现，利用涂层中要求保护的银颗粒范围，可以获得非常高的功效，同时可以避免在组织中形成有害浓度的银。
附图说明
[0052]将参考附图更详细地描述本专利技术。
[0053]图1a和图1b显示了植入物的示例性实施例。
[0054]图2是涂层的示意图。
[0055]参考图3，将更详细地解释涂层植入物的抗菌功效。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植入物，其具有含银的涂层的金属基材，其中所述涂层包括多个具有银颗粒的层，总银含量为2
‑
20μg/cm2，其特征在于，所述植入物包括在金属基材和多个具有银颗粒的层之间的粘合促进层，并且其中粘合促进层实施为阳极氧化层。2.根据前述权利要求所述的植入物，其中所述植入物包括3至20个具有银颗粒的层，优选4至8个具有银颗粒的层。3.根据前述权利要求所述的植入物，其中银浓度朝着表面逐层增加，特别是增加1
‑
50％，优选增加2
‑
10％。4.根据前述权利要求中任一项所述的植入物，其中所述阳极氧化层具有小于0.5μg/cm2的银含量。5.根据前述权利要求中任一项所述的植入物，其中通过等离子体电解沉积来施加具有银颗粒的层。6.根据前述权利要求中任一项所述的植入物，其中所述阳极氧化层的厚度小于0.5μm，优选在0.05μm至0.5μm之间。7.根据前述权利要求中任一项所述的植入物，其中具有银颗粒的层的总厚度在1至50μm之间，优选地在3至10μm之间。8.根据前述权利要求中任一项所述的植入物，其中所述植入物实施为接骨板或螺钉。9.根据前述权利要求中任一项所述的植入物，其中所述金属基材为钛或钛合金基材。10.根据权利要求8所述的植入物，其中实施为接骨板的所述植入物包括基本上平坦的顶面和至少一个孔，所述孔具有圆形内表面或螺纹，其中涂层还覆盖至少一个孔，并且其中孔上的银含量与顶面的银含量相差小于2.5μg/cm2。11.根据权利要求8所述的植入物，其中实施为螺钉的所述植入物包括螺钉头和带螺纹的轴，其中涂层还覆盖带螺纹的轴，并且其中带螺纹的轴的银含量与螺钉头的银含量相差小于2.5μg/cm2。12.根据前述权利要求中任一项所述的植入物，其中多个具有银颗粒的层具有总计为5至14μg/cm2的银含量，优选7至10μg/cm2的银含量。13.根据前述权利要求中任一项所述的植入物，其中阳极氧化的第一层的银含量小于0.5μg/...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：AAP培植股份公司，
类型：发明
国别省市：