【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械产品研发领域，具体涉及一种基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械及其制备方法。
技术介绍
1、感染作为骨科、牙科最为高发的疾病之一，其治疗难度大、易复发，为患者和医生带来重大的压力和负担。目前常规的治疗手段为手术清创、使用抗生素等，但是其治疗效果并不理想，或者易引发细菌耐药性。近年来抗菌涂层技术凭借使用便捷性、高效性，从而获得了极大的关注。
2、目前抗菌涂层类型主要包括碘涂层、银涂层、抗生素涂层等，其中银涂层由于其广谱抗菌能力、长效抗菌能力、高效杀菌能力等特点，逐渐成为科学研究和产品转化方面的一颗新星。但是银质地较软，无法应对器械使用过程中导致的摩擦和磨损，涂层因为摩擦、磨损导致的掉落极易导致炎症的产生，对患者的生命安全带来隐患。
3、考虑到质地柔软是银单质本身的先天特性，直接对其进行改性难度较大，也易引入新的物质影响医疗器械产品安全性和增加产品注册难度。本专利技术考虑到并非需要器械完全覆盖银涂层才可发挥抗菌效果，如果只在器械需要起效的位置设置银涂层，即可规避磨损，又可以满足抗菌的要求。因此，本专利技术设计了一种基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械及其制备方法以解决上述难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足，以及结合各类材料和工艺的优点，提供一种基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械及其制备方法，该方法基于分步屏蔽、分步镀银的理念，同时使用一次物理屏蔽、电弧离子镀银、二次物理屏蔽和
2、本专利技术采用以下技术方案实现：
3、一种基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)对待镀银器械进行预处理后，包括除油清洗、干燥等，使用模具对器械上无需镀银的区域进行一次物理屏蔽，然后对器械进行等离子体清洗；
5、(2)对等离子体清洗后的器械进行选择性电弧离子镀银；
6、(3)将器械上的模具更换为包括模具和光固化可剥离胶的组合式屏蔽模具，对器械进行二次物理屏蔽，即将光固化可剥离胶涂覆在所述模具边缘；
7、(4)将二次物理屏蔽后的器械转移至电镀液中进行局部电化学镀银，电化学镀银结束后对光固化可剥离胶进行撕脱，经处理后得到所述基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械。
8、进一步的，所述待镀银器械的材料为医用钛或钛合金，为ta1eli、ta1、ta2、ta3、ta4、tc4、tc15、tc20、tc4eli中的一种或几种。
9、进一步的，无需镀银的区域为骨植入器械使用过程中会经历摩擦、螺纹旋入旋出的区域，主要分为表面和孔；所述模具为带有胶垫的弹性保护套或保护塞，所述保护套针对器械表面进行物理屏蔽，所述保护塞针对器械上的孔进行物理屏蔽；若所述模具为保护套，所述保护套的形状与器械需屏蔽的区域一致，尺寸略小于器械，若所述模具为保护塞，所述保护塞的尺寸略大于器械需屏蔽的孔径，优选大于孔径1.0-1.5mm，所述保护套或保护塞通过弹性和尺寸差实现固定。
10、进一步的，所述模具的材料需要耐受100℃以上的镀银温度，可为硅橡胶tpu、tpe、pvc、橡胶中的一种或多种。
11、进一步的，步骤(1)中，所述等离子体清洗为将器械转移至电弧离子镀膜设备中进行等离子体清洗；所述等离子体清洗的条件为：反应腔内真空度不低于0.005pa，温度50-70℃，氩气流量100-400sccm以保持腔内压力为0.05-0.25pa，靶电流0.5-1.5a，电极功率300-500w，负偏压150-300v，清洗时间30-300秒。
12、进一步的，所述电弧离子镀银的条件为：以99.99％纯度及以上的银块作为靶材，反应腔内真空度不低于0.003pa，通入氩气以保持腔内压力为0.5-1.5pa，偏压300-600v，靶电流40-60a，镀银时间800-1000秒。所述电弧离子镀银的镀银厚度为200-1000nm，作为基础镀银层。
13、进一步的，步骤(3)中，当所述模具为保护套时，所述保护套的长度小于器械未电弧离子镀银区域的长度，优选两端均短0.5cm，相比于步骤1)，此时保护套两端各有0.5cm未电弧离子镀银区域裸露，在未电弧离子镀银区域的裸露部分通过精细化点胶工艺涂覆光固化可剥离胶；当所述模具为保护塞时，在所述保护塞和器械孔边缘涂覆光固化可剥离胶。
14、进一步的，步骤(3)中，使用100-250w功率的405nm波长的紫外灯照射20-60min实现光固化可剥离胶的完全固化。
15、进一步的，所述光固化可剥离胶的组成成分为：2-7wt％疏水活性单体，20-30wt％丙烯酸酯聚合物，10-20wt％氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，1-5wt％光引发剂，0.2-0.4wt％消泡剂，1-2wt％纳米填料，其余为溶剂。
16、进一步的，所述疏水活性单体为带有长链烷基(c原子数大于6)或芳香基团的丙烯酸酯类单体，包括双环戊烯基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯丙烯酸-2-苯氧基乙基酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸金刚烷-1-基酯、丙烯酸异癸酯中的一种或几种；所述丙烯酸酯聚合物为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸乙酯中一种或几种的共聚物；所述氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的聚合度为1500-2500，醋酸乙烯酯含量为20-40％；所述光引发剂为二苯甲酮类、苯偶酰类、烷基硫鎓盐、磺酰氧基酮及三芳基硅氧醚、苯偶姻及衍生物、硫杂蒽酮类、铁芳烃盐、烷基苯酮类、酰基磷氧化物光引发剂中的一种或几种；所述消泡剂为月桂酸、棕榈酸、磷酸三丁酯、聚二甲基硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚等中的一种或几种；所述纳米填料为氧化石墨烯、laponite、蒙拓土、二氧化硅、碳纳米管、纳米纤维素中的一种或几种；所述溶剂为丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、甲苯等中的一种或几种。
17、进一步的，步骤(4)中，所述电化学镀银的电镀液配方为：50-75g/l硝酸银，5-10g/l硫酸钠，5-12.5g/l柠檬酸钾，1-2.5g/l乙二胺，0.1-0.3g/l咪唑，0.25-0.5g/l色氨酸，0.05-0.15g/l十二烷基硫酸钠，2-4g/l碳酸钾。电镀工艺参数为：使用纯度大于99.99％的银板作为阳极，器械作为阴极，使用单脉冲电源进行电化学镀银操作，电流密度0.5-2.5a/dm2，电流脉宽1-2ms，水温45-50℃，电镀时间5-15min。
18、步骤(4)中，所述电化学镀银的的银涂层厚度约为5-14μm。进一步的，步骤(4)中，将器械上的光固化可剥离胶撕脱后，使用60℃超纯水超声清洗15min，清洗2遍，再使用常温超纯水超声清洗15min，清洗2遍，再进行烘干、包装和辐照本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械的制备方法，其特征在于，所述待镀银器械的材料为钛或钛合金，为TA1ELI、TA1、TA2、TA3、TA4、TC4、TC15、TC20、TC4ELI中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械的制备方法，其特征在于，所述模具为带有胶垫的弹性保护套或保护塞，若所述模具为保护套，所述保护套的形状与器械需屏蔽的区域一致，尺寸略小于器械，若所述模具为保护塞，所述保护塞的尺寸略大于器械需屏蔽的孔径，所述保护套或保护塞通过弹性和尺寸差实现固定。
4.根据权利要求1所述的基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械的制备方法，其特征在于，所述模具的材料需要耐受100℃以上的镀银温度，为硅橡胶TPU、TPE、PVC、橡胶中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械的制备方法，其特征在于，步骤
6.根据权利要求1所述的基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械的制备方法，其特征在于，所述电弧离子镀银的条件为：以99.99％纯度及以上的银块作为靶材，反应腔内真空度不低于0.003Pa，通入氩气以保持腔内压力为0.5-1.5Pa，偏压300-600V，靶电流40-60A，镀银时间800-1000秒；所述电弧离子镀银的镀银厚度为200-1000nm。
7.根据权利要求3所述的基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，当所述模具为保护套时，所述保护套的长度小于器械未电弧离子镀银区域的长度，在未电弧离子镀银区域的裸露部分通过精细化点胶工艺涂覆光固化可剥离胶；当所述模具为保护塞时，在所述保护塞和器械孔边缘涂覆光固化可剥离胶。
8.根据权利要求1所述的基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械的制备方法，其特征在于，所述光固化可剥离胶的组成成分为：2-7wt％疏水活性单体，20-30wt％丙烯酸酯聚合物，10-20wt％氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，1-5wt％光引发剂，0.2-0.4wt％消泡剂，1-2wt％纳米填料，其余为溶剂。
9.根据权利要求8所述的基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械的制备方法，其特征在于，所述疏水活性单体为双环戊烯基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯丙烯酸-2-苯氧基乙基酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸金刚烷-1-基酯、丙烯酸异癸酯中的一种或几种；所述丙烯酸酯聚合物为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸乙酯中一种或几种的共聚物；所述氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的聚合度为1500-2500，醋酸乙烯酯含量为20-40％；所述光引发剂为二苯甲酮类、苯偶酰类、烷基硫鎓盐、磺酰氧基酮及三芳基硅氧醚、苯偶姻及衍生物、硫杂蒽酮类、铁芳烃盐、烷基苯酮类、酰基磷氧化物光引发剂中的一种或几种；所述消泡剂为月桂酸、棕榈酸、磷酸三丁酯、聚二甲基硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚等中的一种或几种；所述纳米填料为氧化石墨烯、laponite、蒙拓土、二氧化硅、碳纳米管、纳米纤维素中的一种或几种；所述溶剂为丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、甲苯等中的一种或几种。
10.一种基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械，其特征在于，利用如权利要求1-9任一项所述的方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械的制备方法，其特征在于，所述待镀银器械的材料为钛或钛合金，为ta1eli、ta1、ta2、ta3、ta4、tc4、tc15、tc20、tc4eli中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械的制备方法，其特征在于，所述模具为带有胶垫的弹性保护套或保护塞，若所述模具为保护套，所述保护套的形状与器械需屏蔽的区域一致，尺寸略小于器械，若所述模具为保护塞，所述保护塞的尺寸略大于器械需屏蔽的孔径，所述保护套或保护塞通过弹性和尺寸差实现固定。
4.根据权利要求1所述的基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械的制备方法，其特征在于，所述模具的材料需要耐受100℃以上的镀银温度，为硅橡胶tpu、tpe、pvc、橡胶中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述等离子体清洗的条件为：反应腔内真空度不低于0.005pa，温度50-70℃，氩气流量100-400sccm以保持腔内压力为0.05-0.25pa，靶电流0.5-1.5a，电极功率300-500w，负偏压150-300v，清洗时间30-300秒。
6.根据权利要求1所述的基于多重物理屏蔽技术的选择性局部镀银抗菌植入器械的制备方法，其特征在于，所述电弧离子镀银的条件为：以99.99％纯度及以上的银块作为靶材，反应腔内真空度不低于0.003pa，通入氩气以保持腔内压力为0.5-1.5pa，偏压300-600v，靶电流40-60a，镀银时间800-1000秒；所述电弧离子镀银的镀银厚度为200-1000nm。
7.根据权利要求3所...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶宇霄，金晓强，黄林，彭慧琴，滕王锶源，
申请(专利权)人：杭州明康捷医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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