[发明专利]一种复合涂层镁/镁合金生物医用器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物医用器件领域，具体的说，涉及一种具有复合涂 层的镁/镁合金医用器件及其制备方法。

背景技术

1964年Dotter(Dotter CT，Judkins MD.Transluminal treatment of arteriosclerotic obatruction：a new technique and a preliminary report of its application[J].Circulation，1964，30：654)提出了经皮腔内血管成 形术的概念，并拟用硅橡胶或塑料来支撑血管以便保持血管内血流畅 通。1976年德国学者安德里亚·格隆茨戈首次提出了动脉内安装支架 的设想，之后，该技术迅速发展，到90年代冠状动脉支架已广泛应 用于临床治疗，有近90％的冠状动脉介入性治疗包含了植入支架。 目前已发展到以不锈钢和钴铬合金为基材的药物洗脱支架，但仍不能 从根本上解决支架内血栓形成和再狭窄问题，存在手术后，特别是术 后6个月内，再狭窄率高、血栓源性强及支架永久存留于体内等缺陷， 远期效果不理想。因此，有必要开发一种可制成支架的可降解生物植 入材料。

镁是地球上储量最丰富的元素之一，也是人体内第四位、细胞内 第二位最丰富的阳离子，是人体中不可缺少的重要营养元素，在人体 中总量约20多克。镁在体内三大代谢中通过调节核糖体DNA和RNA 的结构来影响蛋白质的合成，在生命过程中可以促进骨及细胞的形 成，催化或激活机体300多种酶系，参与体内能量代谢，并且在能量 的输送、贮存和利用中起关键作用。

金属镁可在水介质中发生化学反应转变为镁离子，镁离子通过体 内的吸收和肾脏的代谢来调节平衡，从而使镁/镁合金材料在体内逐 渐被降解吸收。因此，镁/镁合金作为生物医用材料具有良好的医学 安全性，而且由于具有良好的力学性能、可控腐蚀性能和降解产物的 最小副作用等优点，镁/镁合金可用作可降解生物医用器件，但镁/镁 合金在生物体内的降解速率过快，大约2个月就已完全降解；而且在 X光下不能显示，做成支架植入时必须采用血管内超声引导。

目前医学上应用的可降解材料多为高分子材料，具有无毒、无刺 激性，易加工成型，载药量大，在生物体内经酶解最终分解成水和二 氧化碳，植入体内后3～6个月可完全吸收等优点。但用作支架，可降 解高分子材料存在如下问题：1.强度低，硬度和刚性低；2.降解可 控性差，降解时间和强度、刚性不成比例，降解过程中容易过早失去 强度从而使器件提前失效；3.加工稳定性差，降解高分子材料的加 工需要特殊的加工环境和设备。

将可降解镁/镁合金与可降解高分子材料结合使用，一方面可以 延缓镁/镁合金的腐蚀速度，延长医用器件的使用寿命；另一方面可 以借助金属镁/镁合金的优点，解决高分子材料的强度刚度低，加工 稳定性差等缺点。但在生物体中，由于高分子材料层不能阻止水分子 的渗透，镁/镁合金将和高分子材料同时开始降解反应。镁降解过程 中产生的氢气直接导致其表面高分子膜的鼓泡，甚至脱落。

因此发展新型可控降解的生物医用器件，对于满足临床应用、病 患者的需求和生物材料的发展都有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有复合涂层的可降解镁合金或纯镁 的生物医用器件及其制备方法，该复合涂层包括厚度为20～50nm的 铁膜和厚度为10～40μm的可降解高分子材料膜组成，可降解高分子 层位于镁/镁合金和铁膜之间。

具体的说，本发明采用的技术方案为：先将纯镁/镁合金加工成 特定形状的生物医用器件，然后以纯镁/镁合金材料为基体，在其表 面首先涂敷一层可降解的高分子材料(10～40μm)，然后再沉积一层 致密的铁膜(20～50nm)，其截面示意图见图1，其截面形状不限于 圆形。这种结构既可保证降解过程中材料的力学性能，又延长了镁合 金器件的使用寿命。

众所周知，铁对血液功能有重要作用，所以本发明人在涂敷有高 分子膜的镁/镁合金材料表面沉积一层致密的铁膜，来抑制高分子膜 的降解和镁/镁合金的快速腐蚀；同时，中间的高分子膜还能够阻止 镁、铁之间电偶腐蚀的发生；而且，镁、铁都是人体必需的营养元素， 由它们组成的支架材料具有良好的生物相容性，并能够满足力学性能 要求。