一种提高生物相容性及降解可控性的生物可降解合金及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于颅内血管支架的可提高生物相容性及降解可控性的生物可降解合金及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种提高生物相容性及降解可控性的生物可降解合金及其制备方法


[0001]本专利技术涉及医用材料领域，具体来说涉及一种一种提高生物相容性及降解可控性的生物可降解合金及其制备方法
。

技术介绍

[0002]医用金属材料是近几年高速发展的生物材料
,
由于其优良的机械性能
,
相比非金属材料而言更加适合承重部位的植入材料
。
如今常用的医用金属材料包括不锈钢
、
钛及钛合金
、
钴铬合金
、
贵金属
、
镁合金等
。
[0003]镁合金由于其较低的密度，较高的强度，以及容易进行机械加工和焊接的特性，成为广泛使用的医用金属材料
。
人体内的镁在溶液介质中发生化学反应转变为镁离子，镁离子通过体内的吸收和肾脏的代谢来调节平衡，从而使镁合金材料在体内逐渐被降解吸收
。
镁合金因具有良好的力学性能
、
可控腐蚀性能和降解产物的最小副作用等优点而成为人体支架或支撑
、
承重材料的首选
。
但是镁性质比较活泼，在人体内很容易被腐蚀，即降解速率过快，这曾经是镁合金在人体内被应用的缺点，但是和其他金属材料不同，镁本身是人体所必须的一种重要元素，可以将镁合金作为一种在人体内吸收降解性材料来利用
。
现有技术中不少学者和研究人员针对应用在人体的镁合金作了研究
。
近年来，生物相容性安全的钴铬生物合金成为欧美患者非贵金属烤瓷修复的首选
。
钴铬生物烤瓷合金兼具硬度高
、
塑性好
、
不易腐蚀等特点
。
同时，打磨方便，长桥和卡扣不易变形
。
但进口的钴铬生物烤瓷合金价格相对较贵不易在国内大量推广应用
。
同时，用于颅内支架的可降解钴铬合金相容国内几乎是空白
。
[0004]CN101883592A
公开了涂覆有磷酸钙的诸如支架之类的医疗器械及其制造工艺
。
所述支架可包括钴铬合金，该钴铬合金经过了处理以改善与磷酸钙之间的表面附着性和
/
或改善表面光洁度性能
。
活性药剂可以存在于磷酸钙涂层中
。
[0005]CN109536782A
属于精密合金功能材料领域，特别涉及一种医疗用高韧性钴铬合金；该合金可用作骨科铸造合金，包括牙科烤瓷合金
、
烤瓷支架恢复体等
。
其化学组成成分按质量百分比为
Cr 24.0
‑
29.0
％，
Mo 4.0
％
‑
8.0
％，
Fe 1.3
‑
2.0
，
Ti 0.2
‑
0.8
％，
Mn 0.1
‑
0.5
％，
P≤0.010
％，
S≤0.010
％，其余为
Co。
本专利技术提供的钴铬合金，密度为
8.2g/cm3
；屈服强度
≥650MPa
，最高可超过
700MPa
；维氏硬度
≥390kgf/mm2
；伸长率
≥18
％；比国产传统烤瓷铸造合金高出近6倍；同时，加工性能良好，可以广泛应用于生物医学领域
。
[0006]CN103484845A
公开了一种涉及生物可降解合金
/
钙磷涂层复合材料的制备方法，包括基体预处理步骤
、
转化液配置步骤
、
仿生钙磷涂层制备步骤，制备得到生物可降解合金
/
钙磷涂层复合材料
。
与现有技术相比，本专利技术制备得到的
ZK60
镁合金
/
钙磷涂层复合材料能明显提高
ZK60
镁合金的耐蚀性能，大大降低了其在仿生体液中的降解速率，促进了
ZK60
镁合金在医用领域的研究和应用
。
[0007]CN108581392A
公开了一种生物医用可降解合金表面细晶复合层的制备方法及应
用，步骤为：对镁合金基板进行打磨处理
、
化学清洗；在镁合金基板表面冷喷涂纳米羟基磷灰石粉末，得到纳米羟基磷灰石涂层；对带有纳米羟基磷灰石涂层的镁合金基板表面进行搅拌摩擦加工，在镁合金表面形成纳米羟基磷灰石
‑
细晶复合组织
。
本专利技术基于高效快速的冷喷涂涂层制备技术和搅拌摩擦加工技术，成功地在镁合金表面制备了纳米羟基磷灰石
‑
细晶复合组织层，具有工艺合理
、
成本低
、
效率高且环保等优点，不仅能够有效提高生物医用可降解合金的耐腐蚀性能，还兼具优异的细胞亲和力和促成骨功能，能调控成骨细胞的生物医学功能，提高骨整合能力，在骨科内植入等医疗领域具有广阔的应用前景
。
[0008]CN111593279A
公开了一种医用镁基材料复合生物涂层降解速率可控的方法，通过改变6个影响降解速率的工艺参数来制备不同降解速率的医用镁基材料复合生物涂层，6个工艺参数为激光能量
、
喷丸温度
、
激光喷丸次数
、
电流密度
、
处理时间和电解液浓度，以上述6个工艺参数为输入层，降解速率为输出层，使用遗传算法优化的
BP
神经网络进行网络训练，得到一个误差较小的
BP
神经网络预测模型
。
本专利技术具有良好的智能特性，大大简化了降解速率的预测与控制过程，节省了人力
、
物力与财力
。
有效地提高了医用合金植入材料的耐腐蚀性能和机械性能，为医用镁合金植入材料的广泛使用提供了可能
。
[0009]上述现有技术中为提高生物合金的性能，特别是重要的生物相容性及可降解性这两个性能作了一定的研究
。
但是用于颅内血管支架的镁及钴铬合金因其具有的良好生物相容性及可降解性能的研究存在不足，限制了当前镁及镁合金的临床应用
。
因此亟需开发出一种提高生物相容性及降解可控性的生物可降解合金及其制备方法
。

技术实现思路

[0010]本专利技术为了解决现有的生物可降解合金的生物相容性及降解可控性不足的问题，提供了一种的综合性能好，降解可控以及生物相容性高，用于颅内血管支架的的生物可降解合金
。
[0011]生物相容性和降解可控性是生物可降解合金在生物医学应用中的两个关键性能特征，它们对于确保材料在人体内安全有效地发挥作用至关重要
。
专利技术人在本专利技术中主要针对上述两个性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种提高生物相容性及降解可控性的生物可降解合金，其特征在于：上述生物可降解合金从下至上包含如下结构：钴铬合金
A
层，所述钴铬合金
A
层的组成为：
60
‑
70
％
Co
‑
20
‑
25
％
Cr
‑
余量为
Mo
；磷酰胆碱涂层，所述磷酰胆碱涂层涂覆在钴铬合金
A
层的表面上；镁合金
B
层，所述镁合金
B
层的组成为：余量
Mg
‑
2.0
‑
5.0
％
Ca
‑
0.1
‑
1.0
％
Sr
‑
0.1
‑
1.0
％
Si
；以及表面涂层，所述表面涂层涂覆在镁合金
B
层的表面上
。2.
根据权利要求1所述的生物可降解合金，所述生物可降解合金中，各层间的质量比例为钴铬合金
A
层：磷酰胆碱涂层：镁合金
B
层：表面涂层＝
40
‑
49
％：
10
‑
20
％：
30
‑
39
％：1‑
10
％
。3.
根据权利要求1所述的生物可降解合金，所述表面涂层的组成包含包含硅磷酸氢钙
(Si
‑
HA)。4.
一种如权利要求1‑5任一所述的提高生物相容性及降解可控性的生物可降解合金的制备方法，包含如下步骤：
1)
制备钴铬合金
A
层；
2)
磷酰胆碱涂层涂覆在钴铬合金
A
层的表面；
3)
镁合金
B
层涂覆在磷酰胆碱涂层表面；
4)
表面涂层涂覆在镁合金
B
层表面
。5.
根据权利要求1所述的生物可降解合金，所述磷酰胆碱涂层涂覆在钴铬合金
A
层的表面的步骤包括：步骤1：钴铬合金
A
层的基体表面处理：去除表面的氧化物和杂质，并清洗干净；步骤2：涂覆磷酰胆碱涂层：将上述合金羟基化，包括用氢氧化钠碱性溶液处理上述得到的合金，氢氧化钠浓度范围为5％～
50
％，处理时长为
30min
～
5h
，处理温度为
30
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，滕凌虹，谭靖闻，
申请(专利权)人：上海璞慧医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：