[發明專利]親水性等離子體涂層

有效

• 申請號: 201380007855.0
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN104271261A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 馬丁·哥爾勒;托馬斯·廓爾迪克
• 申請（專利權）人: 生物資源資本公司
• 主分類號: B05D7/00
• 分類號: B05D7/00;B05D3/14;B05D5/04;B05D3/04
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本發明涉及基于生物材料的工件的表面處理，特別涉及通過等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)方法和化學氣相沉積(CVD)方法對此類工件的表面的持久的親水化。?

背景技術

為了避免炎癥過程，對臨時性或永久性用于人類或動物器官的工件的生物相容性有很高的要求，例如隱形眼鏡或移植物。因此為了確保高的生物相容性，用于生產此類工件的材料具有為了各自的用途以及因而產生的組織接觸而預先確定它們的特性。?

生物材料的順應性，也稱生物相容性，在很大程度上是由其表面特性所決定的。對于隱形眼鏡，親水性表面對良好的生物相容性起決定性作用。對于組織工程(自體組織構建)背景中的移植物，聚合物支架材料的親水性表面通過組織細胞提高了其被植入性，因此，治療成功。另外，在重要細胞的體外實驗中，聚合物基材的親水性表面有利于修復這些細胞。?

聚合物生物材料表面的生物相容性的親水化可以通過借助于國際申請WO99/57177中所描述的等離子體氧化對聚合物表面進行修飾而得以實現。但是，結果是這種親水性表面不足以長時間的穩定。?

聚合物生物材料表面的更持久的親水化是通過用親水性生物相容性材料涂層所述表面而得以實現的。為了生產由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成的隱形眼鏡的親水性表面，在專利文件US5080924中已經提出了例如用聚丙烯酸對所述表面進行接枝聚合的等離子沉積工藝。接枝聚合的PMMA表面的水接觸角在35-50度的范圍內，這對所述材料的表面的充分濕潤來說太大。為了進一步減小所述接觸角，需要對涂層進行后處理，例如通過涂覆另外一種不同于聚丙烯酸的生物相容材料，所述生物相容材料與聚丙烯酸交聯。涉及涂層多層的這一工藝需要更高的設備要求并且導致更長的涂層時間。?

發明內容

基于以上所述，因此希望提供一種不復雜的聚合物生物材料的涂層，其能夠使表面以15度或更小的水接觸角長時間親水。?

這樣的涂層包括使聚合物工件表面親水化的方法，其中所述方法包括：步驟(a)，在預處?理的過程中，用以惰性氣體為基礎形成的高頻氣體等離子體清洗和活化工件表面；步驟(b)，利用由氣體混合物形成的高頻氣體等離子體將聚丙烯酸預涂至預處理后的工件表面，其中所述氣體混合物由惰性氣體和第一氣體組成，所述第一氣體由生物相容的、可聚合的含有羧基的單體組成的；以及步驟(c)，用實質上包含丙烯酸單體的第二氣體對預涂層后的工件表面進行后續涂層。?

所述涂層進一步包括提供具有聚丙烯酸的親水化表面涂層的聚合物工件，由包括上述特定步驟的工藝而獲得，其中涂有聚丙烯酸的工件表面上的水接觸角為2至小于10度。?

用特定方法涂層的工件有持久穩定的親水表面和出色的可濕性，所述工件與機體組織接觸導致良好的相容性，由此，使用相應地涂層的隱形眼鏡的眼睛的刺激發生得不那么頻繁，并且機體細胞更輕易地附于用于組織工程的相應地涂層的支架材料上。?

如果沒有明確提出在上下文中不同，則在具體的實施例和權利要求中，單詞“具有”、“由…組成”、“包括”、“包含”、“和”等等以及它們的語法修飾應被理解為包括而不是專有或窮盡的意思，如應理解為“包括，但不限于”。?

在所述方法的優選實施例中，形成所述第一氣體的生物相容的可聚合的單體選自(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酐，因此，在高頻等離子體中產生了大量的丙烯酸單體，所述丙烯酸單體附著于在所述方法的步驟(a)中被活化的工件表面上形成共價鍵。?

在其他優選的實施例中，在所述方法的步驟(a)中用于產生高頻等離子體的氣體中包含的第一氣體的分壓小于惰性氣體的分壓的1/10，以便確保有效地清洗并活化所述工件表面。?

為了使丙烯酸單體穩定地附著到工件表面上，在優選的實施例中，在使用氣體混合物的步驟(b)中第一氣體的分壓最小為惰性氣體的分壓的1/4，并且最大為惰性氣體的分壓的2倍。?

在實施例中，為了獲得密集且穩定的聚(丙烯酸)涂層，步驟(c)中所用的第二氣體中的惰性氣體的分壓小于丙烯酸單體形成的氣體的分壓的1/10。?

在實施例中，氬氣被用作惰性氣體。?

為了對預涂層方法進行有效地控制，在實施例中，在步驟(b)中應用的涂層通過層厚度控制裝置監測，當層厚度值達到時，所述方法被終止。?