带有制造技术

本发明专利技术涉及医疗器械技术领域，尤其涉及带有

【技术实现步骤摘要】
带有Mg
‑
Sr复合涂层的骨科植入器械及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及带有
Mg
‑
Sr
复合涂层的骨科植入器械及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]医用纯镁
(Mg)
因其合适的力学性能
、
融合特性和低细胞毒性而被广泛应用于口腔和骨科领域
。
然而，其耐腐蚀性差限制了其临床应用
。
为了改善纯镁的骨整合性能，现有技术中已经探索了各种方法，包括等离子体喷涂
、
溶胶
‑
凝胶和电化学沉积等等
。
在这些方法中，微弧氧化
(MAO)
因其在有色金属表面沉积氧化物涂层相对方便有效而受到特别关注
。
更重要的是，利用该技术，可以根据需要将各种元素，如钙
(Ca)、
磷
(P)、
钛
(Ti)、
硅
(Si)、
氟
(F)
和锶
(Sr)
引入多孔涂层中，这些微量元素在骨形成中起着重要作用
。
[0003]研究表明，
MAO
可以在金属基底上形成多孔氧化物沉积物，这些沉积物可以牢固地粘附在与骨形成相关的元素上
。
通过改变
MAO
电解质的组成，可以容易地优化引入氧化物沉积物中的
Sr
的量
。
此外，通过
MAO
形成的微孔结构允许金属离子从氧化物层中长期稳定释放
。
[0004]锶被认为是一种生物活性元素，可促进植入物中的骨整合
。
如前所述，
Sr
离子通过抑制破骨细胞吸收来促进骨合成并减少骨吸收
。
其他研究也表明，锶可以通过促进血管生成来刺激骨形成和抑制骨吸收
。
现有技术发现，
Sr、Co
和
F
离子结合到磷酸钛中促进
MSCs
成骨和血管生成的潜力，
Sr
离子与
Co
和
F
结合，增加了血管生成和成骨标志物的表达，以及矿物沉积
。
其他研究表明，
Sr
离子可以通过增强干细胞的成骨分化
。
综上，可以预期
Sr
离子从植入物表面的局部释放将直接促进植入物的骨整合
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一个方面提供了带有
Mg
‑
Sr
复合涂层的骨科植入器械的制备方法，所述制备方法包括：将预处理后的镁合金在电解液中制备
Mg
‑
MAO
，继续加入含锶物质进行电化学处理，得到所述带有
Mg
‑
Sr
复合涂层的骨科植入器械
。
[0006]锶作为一种金属，其机械性能不如钛
、
镁等金属优良，强度和韧性较差，不适合直接作为植入体使用
。
如果直接做植入体，会存在强度不足
、
耐磨性不好等问题
。
锶本身容易氧化，氧化后的产物对人体也存在一定毒性
。
如果直接做植入体，氧化后的锶离子会溶出，会引起组织反应，此外，锶的弹性模量相对较低，与天然骨组织的弹性模量差异较大，如果直接做植入体，会存在应力屏蔽效应明显的问题
。
将锶加载在植入体表面，可以发挥锶的优势
(
促进骨生长
)
，同时避免其作为植入体的劣势
。
表面加载锶，可以在一定程度上减轻其氧化和毒性的问题
。
当前的研究表明，适当加载一定量的锶于植入体表面，可以促进骨组织向植入体表面延伸增生，有利于植入体与天然骨组织的生物固定
。
[0007]在一些实施方式中，所述预处理包括使用有机溶剂对镁合金进行超声清洗
。
[0008]在一些实施方式中，所述电解液中包括硅酸钠
、
氟化钠
、
氢氧化钠中的至少一种
。
[0009]在一些实施方式中，所述含锶物质包括醋酸锶
、
氯化锶
、
硫酸锶
、
草酸锶中的至少一种
。
[0010]在一些实施方式中，所述含锶物质的浓度为
0.5
‑
5g/L。
[0011]在一些实施方式中，所述电化学处理为施加1‑
5A/cm2
的负电位3‑
10min。
[0012]本专利技术的第二个方面提供了带有
Mg
‑
Sr
复合涂层的骨科植入器械，由上述制备方法得到
。
[0013]在一些实施方式中，所述骨科植入器械表面带有微孔，所述微孔的直径为4‑6μ
m。
[0014]本专利技术的第三个方面提供了带有
Mg
‑
Sr
复合涂层的骨科植入器械在促进钙积累和成骨中的应用
。
[0015]本专利技术的第四个方面提供了带有
Mg
‑
Sr
复合涂层的骨科植入器械在促进血管新生中的应用
。
[0016]Sr
和
Mg
表面涂层技术本身存在难点，具体而言，
Sr
涂层存在涂层厚度不均匀
、
附着力差导致脱落性差的问题；
Mg
涂层存在涂层固定力及与基材的附着力不佳的问题
。
这些技术困难限制了
Sr
和
Mg
的应用
。
本专利技术通过优化涂层配方的组成设计，选择适宜的载体材料，以及调控涂层工艺参数，解决了这些技术难题，获得了均匀
、
稳定的
Sr
‑
Mg
复合涂层
。
通过研究不同比例的
Sr、Mg
加载量，本专利技术设计了优化的
Sr
‑
Mg
复合涂层组成
。
该涂层实现了
Sr
和
Mg
的协同效应，二者相辅相成，显著提高了涂层的骨生长促进和抗菌作用
。
单独使用
Sr
或
Mg
涂层无法实现同样程度的协同效应，这证明
Sr
‑
Mg
复合涂层的设计是本专利技术的创新点之一
。
[0017]本专利技术进行了大量与仅
Sr
或仅
Mg
涂层的对比实验，结果证明
Sr
‑
Mg
复合涂层在促进骨组织生长速度
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
带有
Mg
‑
Sr
复合涂层的骨科植入器械的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将预处理后的镁合金在电解液中制备
Mg
‑
MAO
，继续加入含锶物质进行电化学处理，得到所述带有
Mg
‑
Sr
复合涂层的骨科植入器械
。2.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预处理包括使用有机溶剂对镁合金进行超声清洗
。3.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电解液中包括硅酸钠
、
氟化钠
、
氢氧化钠中的至少一种
。4.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含锶物质包括醋酸锶
、
氯化锶
、
硫酸锶
、
草酸锶中的至少一种
。5.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜国伟，易清清，梁冬雨，常庆，梁鹏晨，孟拥军，
申请(专利权)人：上海市嘉定区中心医院上海健康医学院附属嘉定区中心医院，
类型：发明
国别省市：