專利名稱：表面濺射鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金材料及制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種醫(yī)用可降解鎂合金骨支架材料的處理技術(shù)，具體涉及一種表面濺射鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金材料及制備工藝。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域組織結(jié)構(gòu)的恢復(fù)與治療中，隨著醫(yī)用可降解鎂合金骨釘、骨板以及骨支架材料的研究與進(jìn)展，這種醫(yī)用新的生物可降解鎂合金材料逐漸地應(yīng)用在臨床的藥物控制釋放、骨折固定裝置、骨骼缺損修復(fù)以及生物人體器官再造等方面。由于這種用鎂合金制成的骨組織材料具有良好的生物力學(xué)性能、生物相容性和體內(nèi)可降解性能，在作為醫(yī)用可降解材料植入人體后，其降解的速度相對(duì)過快，為了控制鎂合金材料的降解速度，通常采用微弧氧化的處理方式在醫(yī)用可降解鎂合金材料表面生成一層保護(hù)膜，讓這層保護(hù)膜來(lái)控制鎂合金在體內(nèi)與骨組織融合時(shí)的降解速度，起到限制醫(yī)用可降解鎂合金的降解速度作用，但是用微弧氧化處理方式在醫(yī)用可降解鎂合金材料表面所生成的保護(hù)膜，使醫(yī)用可降解鎂合金材料降解的作用過于延長(zhǎng)，降解速度很慢，達(dá)不到人體骨組織所需的合理愈合時(shí)間內(nèi)完全降解的要求，起到了一定消極作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種表面濺射有鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金材料，這種表面濺射有鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金材料，不僅可以有效的延緩醫(yī)用可降解鎂合金材料的降解速度，而且也在人體骨組織所需的愈合時(shí)間內(nèi)能完全降解，有效地解決了現(xiàn)有醫(yī)用可降解鎂合金材料在降解過程中存在的上述問題。本發(fā)明提供了一種表面濺射鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金材料，所述醫(yī)用可降解鎂合金材料為用純鎂和鎂合金材料，以壓鑄、鍛造，或是機(jī)械加工方式獲得的骨釘、骨板或骨支架，所述純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板、骨支架，在其表面通過磁控濺射機(jī)濺射出一層鐵離子膜。
本發(fā)明還提供了一種表面濺射鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金材料的制備工藝，所述于純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板、骨支架表面濺射出的鐵離子膜是采用以下制作工藝步驟得到的:步驟一，清洗純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架，以鐵質(zhì)金屬作為靶材；步驟二，將骨釘、骨板或骨支架送入磁控濺射機(jī)；步驟三，使用低溫磁控濺射方法在純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架表面沉積鐵離子膜；其中，在純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架表面沉積鐵離子膜的工藝條件為:磁控濺射機(jī)濺射靶的鐵質(zhì)金屬靶材放在真空室的上部，具有負(fù)直流高壓200 2000伏，濺射方向從上向下，骨釘、骨板或骨支架放在下部的工件架總成上、接地，接受濺射出的靶材原子，使其表面上沉積一層金屬鐵質(zhì)薄膜；
本發(fā)明所述表面濺射鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金材料的制備工藝，其特征還在于，所述純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架經(jīng)過清洗，放入真空罐后，原始真空度達(dá)到1X10_2 lX10_4Pa，濺射時(shí)高純氬氣的工作壓力為0.1 5Pa，加熱溫度不超過200。。。所述磁控濺射裝置，其負(fù)極接在濺射槍上，正極接在工件架總成上并同時(shí)接地，所述的工件架總成配置有振動(dòng)機(jī)構(gòu)，或攪拌機(jī)構(gòu)。本發(fā)明一種表面濺射鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金材料，采用磁控濺射方法對(duì)純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架表面濺射一層均勻的鐵離子薄膜過程中，由于磁控濺射中，金屬鐵的粒子有很大的沖擊能量，使鐵離子薄膜與骨釘、骨板或骨支架的純鎂和鎂合金材料有很強(qiáng)的結(jié)合力；通過控制其工藝參數(shù)還可以做到控制薄膜厚度，使骨釘、骨板或骨支架表面濺射形成的一層鐵離子膜，不僅可以有效的延緩醫(yī)用可降解鎂合金材料的降解速度，而且也在人體骨組織所需的愈合時(shí)間內(nèi)完全降解，達(dá)到人為控制醫(yī)用可降解鎂合金材料降解速度目的。在表面濺射鐵離子膜處理過程中，純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架材料的溫度在不超過200°C，金屬鐵粒子對(duì)純鎂和鎂合金材材料的沖擊僅會(huì)使材料升溫很少，不會(huì)造成純鎂和鎂合金材料的骨釘、骨板或骨支架物理性能改變，因此不會(huì)影響患者在骨折固定裝置、骨骼缺損修復(fù)以及生物人體器官再造等方面的使用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。一種表面濺射鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金材料，所述醫(yī)用可降解鎂合金材料為用純鎂和鎂合金材料，以壓鑄、鍛造，或是機(jī)械加工方式獲得的骨釘、骨板或骨支架，所述純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、 骨板、骨支架，在其表面通過磁控濺射機(jī)濺射出一層鐵離子膜。

一種表面濺射鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金材料的制備工藝，所述于純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板、骨支架表面濺射出的鐵離子膜是采用以下制作工藝步驟得到的:步驟一，清洗純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架，以鐵質(zhì)金屬作為靶材；步驟二，將骨釘、骨板或骨支架送入磁控濺射機(jī)；步驟三，使用低溫磁控濺射方法在純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架表面沉積鐵離子膜；其中，在純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架表面沉積鐵離子膜的工藝條件為:磁控濺射機(jī)濺射靶的鐵質(zhì)金屬靶材在真空室的上部，具有負(fù)直流高壓200 2000伏，濺射方向從上向下，骨釘、骨板或骨支架放在下部的工件架總成上、接地，接受濺射出的靶材原子，使其表面上沉積一層金屬鐵質(zhì)薄膜；本發(fā)明純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架經(jīng)過清洗，放入真空罐后，原始真空度達(dá)到1X10_2 lX10_4Pa，濺射時(shí)高純氬氣的工作壓力為0.1 5Pa，加熱溫度不超過200。。。當(dāng)用磁控濺射裝置來(lái)實(shí)施本發(fā)明時(shí)，先將磁控濺射裝置負(fù)極接在濺射槍上，正極接在配置有振動(dòng)機(jī)構(gòu)，或攪拌機(jī)構(gòu)的工件架總成上并同時(shí)接地，將清洗干凈的骨釘、骨板或骨支架送入磁控濺射機(jī)內(nèi)，使用低溫磁控濺射方法在純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架表面沉積鐵離子膜；先將磁控濺射裝置的真空度調(diào)到I X 10_2 I X 10_4Pa時(shí)，充入高純氬氣，真空裝置也同時(shí)工作，使罐內(nèi)的壓力在0.1 5Pa范圍內(nèi)；經(jīng)過啟動(dòng)電源，逐步增加電流，加熱溫度不超過200°C，使鐵質(zhì)靶材上出現(xiàn)等離子體產(chǎn)生的輝光。由于磁控濺射裝置內(nèi)永磁體的磁場(chǎng)作用，氬等離子沖擊鐵質(zhì)金屬靶材，使鐵質(zhì)金屬靶材上濺射出的鐵原子均勻的濺射在骨釘、骨板或骨支架表面上，形成鐵離子膜。在磁控濺射過程中，骨釘、骨板或骨支架會(huì)隨著工件架總成上啟動(dòng)的振動(dòng)器或攪拌器跳動(dòng)或滾動(dòng)；調(diào)節(jié)振動(dòng)頻率和電流強(qiáng)度使骨釘、骨板或骨支架的振動(dòng)高度在O 5_，或是調(diào)整攪拌器的攪拌轉(zhuǎn)速在每分鐘30 100轉(zhuǎn)，調(diào)整濺射時(shí)間約5 15分，電流為2 3安培，可使濺射在純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架表面的鐵離子薄膜厚度達(dá)到0.5 2 μ m之間，獲得表面濺射鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金的骨釘、骨板或骨支架。本發(fā)明表面濺射鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金骨釘、骨板或骨支架鐵離子薄膜的厚度，可根據(jù)人體不同骨組織所需愈合時(shí)間內(nèi)完全降解要求來(lái)進(jìn)行，起到有效延緩醫(yī)用可降解鎂合金材料的降解速度、在人體骨組織所需的愈合時(shí)間內(nèi)完全降解的作用，達(dá)到人為控制醫(yī)用可降解鎂合金材料降解速度目的。上述實(shí)施方式只是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例，不是用來(lái)限制本發(fā)明的實(shí)施與權(quán)利范圍，凡依據(jù)本發(fā)明申請(qǐng)專利保護(hù)范圍所述的內(nèi)容做出的等效變化和修飾，均應(yīng)包括在本發(fā)明申請(qǐng)專利 范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種表面濺射鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金材料，所述醫(yī)用可降解鎂合金材料為用純鎂和鎂合金材料，以壓鑄、鍛造，或是機(jī)械加工方式獲得的骨釘、骨板或骨支架，其特征在于:所述純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板、骨支架，在其表面通過磁控濺射機(jī)濺射出一層鐵離子膜。
2.一種表面濺射鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金材料的制備工藝，其特征在于，所述于純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板、骨支架表面濺射出的鐵離子膜是采用以下制作工藝步驟得到的: 步驟一，清洗純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架，以鐵質(zhì)金屬作為靶材； 步驟二，將骨釘、骨板或骨支架送入磁控濺射機(jī)； 步驟三，使用低溫磁控濺射方法在純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架表面沉積鐵離子膜； 其中，在純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架表面沉積鐵離子膜的工藝條件為:磁控濺射機(jī)濺射靶的鐵質(zhì)金屬靶材在真空室的上部，具有負(fù)直流高壓200 2000伏，濺射方向從上向下，骨釘、骨板或骨支架放在下部的工件架總成上、接地，接受濺射出的靶材原子，使其表面上沉積一層金屬鐵質(zhì)薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述表面濺射鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金材料的制備工藝，其特征在于，所述純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架經(jīng)過清洗，放入真空罐后，原始真空度達(dá)到1X10_2 lX10_4Pa，濺射時(shí)高純氬氣的工作壓力為0.1 5Pa，加熱溫度不超過200。。。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述表面濺射鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金材料的制備工藝，其特征在于，所述的磁控濺射裝置，其負(fù)極接在濺射槍上，正極接在工件架總成上并同時(shí)接地，所述的工件架總成配置有振動(dòng)機(jī)構(gòu)，或攪拌機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種表面濺射鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金材料，該醫(yī)用可降解鎂合金材料為用純鎂和鎂合金材料，以壓鑄、鍛造，或是機(jī)械加工方式獲得的骨釘、骨板或骨支架，在其表面通過磁控濺射機(jī)濺射出一層鐵離子膜。本發(fā)明還提供了表面濺射鐵離子膜的醫(yī)用可降解鎂合金材料的制備工藝，使用低溫磁控濺射方法在純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架表面沉積鐵離子膜。本發(fā)明采用磁控濺射方法對(duì)純鎂和鎂合金材質(zhì)的骨釘、骨板或骨支架表面濺射一層均勻的鐵離子薄膜，不僅可以有效的延緩醫(yī)用可降解鎂合金材料的降解速度，而且也在人體骨組織所需的愈合時(shí)間內(nèi)完全降解，達(dá)到人為控制醫(yī)用可降解鎂合金材料降解速度目的。
文檔編號(hào)A61L31/02GK103182100SQ20131008225
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月14日
發(fā)明者李揚(yáng)德, 李衛(wèi)榮 申請(qǐng)人:東莞宜安科技股份有限公司