[發(fā)明專利]含表面鈍化層的鎂植體生醫(yī)材料及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011221253.3
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN114381642B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 洪飛義;顏禎葳;林佳燕
• 申請（專利權(quán)）人: 廷鑫興業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C22C23/04
• 分類號: C22C23/04;C23C8/02;C23C8/36;C23C8/44;A61L31/02;A61L31/08;A61L31/14
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 張德斌;姚亮

本發(fā)明是關(guān)于一種含表面鈍化層的鎂植體生醫(yī)材料及其制造方法，是將一鎂植體生醫(yī)材料與一碳源接觸，再于一含氮環(huán)境下進行高溫電漿離子轟擊步驟，以于鎂植體生醫(yī)材料表面形成一鈍化層，此鈍化層為碳氮氧化鎂(MgCNO)層；本發(fā)明于鎂植體生醫(yī)材料上形成的鈍化層具有耐腐蝕、高韌性與耐磨耗的特性，能降低鎂植體生醫(yī)材料的降解速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種含表面鈍化層的鎂植體生醫(yī)材料及其制造方法，以制備低降解速度的鎂植體生醫(yī)材料。

背景技術(shù)

以往用于固定病患斷骨使用的骨釘或骨板，多為使用不銹鋼或是鈦合金所制成，但是不銹鋼或是鈦合金硬植體無法被人體吸收，因此病患痊愈后還需要再開刀將其取出，于使用時仍然不方便，且會對病患造成二次手術(shù)的風(fēng)險。近年來已開發(fā)出可降解的植體，是以鎂金屬為主要材料，搭配其他的金屬制備成鎂合金，鎂合金制成的植體具有生物可降解特性，因此病患痊愈之后，不需要再經(jīng)歷開刀取出骨釘?shù)牧鞒?。然而，?xí)知鎂合金植體的抗腐蝕性差，在生物體內(nèi)的降解速度容易過快，而在短時間內(nèi)于人體內(nèi)產(chǎn)生過多的鎂離子與氫離子，且短時間大量產(chǎn)生的氫離子對人體有一定的危險性，因此需要更精確的控制鎂合金植體的降解速度。

例如中國臺灣第TW?I534299(B)號專利為一種鎂合金表面處理方法，是將鎂合金基材進行一微弧氧化反應(yīng)，以獲得一微弧氧化鎂合金，微弧氧化鎂合金的表面具有一氧化膜；將微弧氧化鎂合金浸泡于一改質(zhì)溶液中作用一段時間后，獲得一待反應(yīng)物，改質(zhì)溶液包含一硅烷化合物；再將該待反應(yīng)物于70～200℃下進行縮合反應(yīng)1分鐘～5小時，以獲得一降解速率慢的表面處理鎂合金；但是此方法的步驟繁瑣，制程也較為復(fù)雜，而且有藥劑后數(shù)問題，對環(huán)境也不友善。

發(fā)明內(nèi)容

今，發(fā)明人有鑒于目前的鎂合金植體醫(yī)材的表面處理方法于實際使用時仍具有多處缺失，于是乃一本孜孜不倦的精神，并通過其豐富專業(yè)知識及多年的實務(wù)經(jīng)驗所輔佐，而加以改善，并據(jù)此研創(chuàng)出本發(fā)明。

本發(fā)明關(guān)于一種含表面鈍化層的鎂植體生醫(yī)材料及其制造方法，是在鎂植體生醫(yī)材料表面設(shè)置一鈍化層，以降低鎂植體生醫(yī)材料的降解速度并提高其耐腐蝕性、韌性與耐磨耗性；其中該鈍化層是以一高溫電漿離子轟擊步驟所形成。

本發(fā)明的含表面鈍化層的鎂植體生醫(yī)材料的制造方法，包含將一鎂植體生醫(yī)材料與一碳源接觸；再將該鎂植體生醫(yī)材料于含氮的環(huán)境下進行一電漿離子轟擊步驟以進行電漿氮化，以于該鎂植體生醫(yī)材料形成一鈍化層并獲得該含表面鈍化層的鎂植體生醫(yī)材料。

于本發(fā)明的一實施例中，鈍化層為碳氮氧化鎂(MgCNO)層。

于本發(fā)明的一實施例中，高溫電漿離子轟擊步驟是于200～500℃、壓力1～10Torr、與功率300～1000W下作用1～10小時。

于本發(fā)明的一實施例中，高溫電漿離子轟擊步驟是于300～400℃、壓力3～5Torr、與功率500～700W下作用1～5小時。

于本發(fā)明的一實施例中，鎂植體生醫(yī)材料接觸的碳源為二氧化碳氣體或是涂布于該鎂植體生醫(yī)材料表面的植物油或是碳酸鎂溶液。

于本發(fā)明的一實施例中，鎂植體生醫(yī)材料為植入性鎂生醫(yī)材料，包含鎂骨板。

因此，本發(fā)明的含表面鈍化層的鎂植體生醫(yī)材料及其制造方法，于含碳以及含氮的環(huán)境下，以高溫電漿離子轟擊步驟處理該鎂植體生醫(yī)材料的表面，并于其表面形成碳氮氧化鎂(MgCNO)層，可以降低鎂植體生醫(yī)材料降解速度，以及提高其耐腐蝕性、韌性與耐磨耗性。

附圖說明

圖1a：以橄欖油作為碳源、經(jīng)表面鈍化后的鎂植體生醫(yī)材料的掃描式電子顯微鏡照片；

圖1b：圖1a的鎂植體生醫(yī)材料的次表面組織光學(xué)顯微鏡照片；

圖2a：以碳酸鎂作為碳源、經(jīng)表面鈍化后的鎂植體生醫(yī)材料的掃描式電子顯微鏡照片；