[發(fā)明專利]一種在鎳鈦合金板上涂膜氟摻雜羥基磷灰石的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510583374.5
• 申請(qǐng)日: 2015-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105194732A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱沛志;劉冠雄;薛才寶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號(hào): A61L27/32
• 分類號(hào): A61L27/32
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在鎳鈦合金板上涂膜氟摻雜羥基磷灰石的方法，屬于羥基磷灰石涂膜合成的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

羥基磷灰石(Hydroxyapatite，HA)是人體骨骼的最主要組成部分。水熱法合成的羥基磷灰石不但具有納米級(jí)的晶型針狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)又具有非常好的生物相容性，在醫(yī)學(xué)支撐材料領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用價(jià)值。人工合成的羥基磷灰石粉末樣品具有特殊的表面性能、生物活性、生物降解性、骨傳導(dǎo)性、非免疫原性等優(yōu)點(diǎn)，植入人體后，在體液的作用下，鈣和磷游離出材料表面，并與人體骨組織形成化學(xué)鍵合，參與新組織的形成，并且其在各種磷酸鈣中是熱力學(xué)最穩(wěn)定的形態(tài)，故使其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，已成為國(guó)內(nèi)外生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的主要課題之一。

鎳鈦形狀記憶合金由于具有形狀記憶特性、超彈性、低彈性模量和良好的耐腐蝕性等優(yōu)異性能，作為生物醫(yī)用材料已在牙科、骨科、整復(fù)額面外科和胸外科中獲得了應(yīng)用。然而，鎳鈦合金屬于生物惰性金屬材料，生物相容性較差，尤其是其會(huì)釋放出鎳離子。鎳是一種潛在的致敏因子，可致炎、致畸和致癌，在生物體內(nèi)析出容易引發(fā)過(guò)敏和中毒等癥狀。

現(xiàn)在醫(yī)療植入材料領(lǐng)域主要是以合金材料為主，但是這些材料的生物相容性很差，如果和羥基磷灰石結(jié)合在一起后，可獲得生物相容性和機(jī)械性能都兼得的植入材料，且氟摻雜后材料更加堅(jiān)硬。專利CN200510133632介紹了一種鎳鈦合金表面羥基磷灰石/膠原復(fù)合層的化學(xué)制備方法，該專利采用含膠原模擬體液中模擬人骨生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)了羥基磷灰石與膠原的共同沉淀，最終形成羥基磷灰石/膠原復(fù)合層。但是這個(gè)材料結(jié)合不穩(wěn)定，容易脫落，在材料的實(shí)際應(yīng)用階段，產(chǎn)生了很大的不便利。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在介紹一種在鎳鈦合金板上涂膜氟摻雜羥基磷灰石的方法，這些摻雜氟的合金材料可以獲得機(jī)械性能更好的植入材料。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種在鎳鈦合金板上涂膜氟摻雜羥基磷灰石的方法，包括以下步驟：

1)取適量可溶性的磷源于燒杯中，在磁力攪拌的作用下，使磷源完全溶解在去離子水中，制成磷源溶液，并加入可溶性的氟源；

2)取一定量的可溶性鈣鹽在磁力攪拌的作用下完全溶解于去離子水中，制成鈣源溶液；

3)將磷源溶液加入鈣源溶液中，并且調(diào)節(jié)混合反應(yīng)過(guò)程中的pH在9～11左右，伴隨磁力攪拌持續(xù)的攪拌，最終獲得白色乳狀液，即為羥基磷灰石懸濁液；

4)將鎳鈦合金板進(jìn)行前期處理，處理完后放于聚四氟乙烯內(nèi)襯中，并向內(nèi)襯中加入步驟3)所得的羥基磷灰石懸濁液；然后放入高壓反應(yīng)釜中，使高壓反應(yīng)釜置于烘箱中以180℃的溫度反應(yīng)12h～36h，反應(yīng)完成后自然冷卻至室溫，收集涂膜樣品。

其中，步驟1)中的可溶性磷源可以用磷酸二氫銨，或者磷酸氫銨鈉。可溶性氟源可以用氟化銨，或者氟化鈉。

其中，步驟2)中的可溶性鈣鹽為硝酸鈣。

其中，步驟1)和步驟2)中的鈣源、磷源和氟源的摩爾量之比為1.67:1:1。

其中，步驟3)中調(diào)劑pH值的試劑為氨水，氨水易揮發(fā)，易溶解，方便后期樣品洗滌的工作。

其中，步驟4)中的鎳鈦合金板基底的前期處理主要是通過(guò)柔和洗滌劑和純水的反復(fù)沖洗。

其中，步驟4)中收集涂膜樣品時(shí)先通過(guò)超聲將表面涂膜上的不穩(wěn)定附著物除去。

其中，步驟4)所得的涂膜樣品在烘箱中以40℃～55℃進(jìn)行烘干處理。

有益效果：

本發(fā)明的在鎳鈦合金板上通過(guò)涂抹羥基磷灰石薄膜的方法，這些涂膜后的基底材料可以降低生物毒性，獲得生物相容性和機(jī)械性能都兼得的植入材料。鎳鈦合金板具有記憶性，并且機(jī)械性能好，但是鎳離子在體內(nèi)釋放后可導(dǎo)致心肌、腦、肺、肝和腎退行性變。羥基磷灰石具有生物相容性，對(duì)骨細(xì)胞有促進(jìn)分化作用，在鎳鈦合金板表面形成一層羥基磷灰石可以一定程度上阻止鎳離子對(duì)人體的傷害，且摻雜氟源后可以進(jìn)一步加強(qiáng)羥基磷灰石涂層的機(jī)械性能。通過(guò)本發(fā)明方法形成的涂膜層結(jié)合穩(wěn)定，適于推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1：實(shí)施例1,2,3,4在鎳鈦合金板上進(jìn)行不同涂膜厚度的樣品的XRD圖譜表征結(jié)果。HA為實(shí)施案例1，F(xiàn)HA1為實(shí)施案例2，F(xiàn)HA2為實(shí)施案例3，F(xiàn)HA3為實(shí)施案例4。

圖2：實(shí)施例1,2,3,4在鎳鈦合金板上進(jìn)行不同涂膜厚度的樣品的紅外圖譜表征。由下往上依次為實(shí)施案例1～4。

圖3：實(shí)施例1所得涂膜樣品的透射電鏡照片。

圖4：實(shí)施例2所得涂膜樣品的透射電鏡照片。

圖5：實(shí)施例3所得涂膜樣品的透射電鏡照片。