[发明专利]采用纳米银进行的骨接合

说明书

技术领域

本发明主要涉及由银组成的多功能抗细菌涂层、包括这种涂层的植入物和/或医用工具、以及生产这种涂层的方法和设备。

背景技术

众所周知，银离子强烈地抑制细菌和其它微生物的生长。银离子破坏微生物的重要细胞组分，使它们的致病功能不再起作用。银表现出广谱的抗菌活性，甚至对于抗生物素抗性株也有效。此外，银以细菌细胞内的多个位点作为目标，由此降低了细菌发展出任何类型抗性的可能性。

随着大多数致病细菌对通常使用的抗生素的抗性的增加，银近来被重新发现作为抗细菌活性物质。实际上，由于银的消毒性质，其长久以来被用于卫生和医疗目的。

例如，在第一次世界大战中，在抗生素出现之前，银化合物是对抗创伤感染的重要武器。在1884，德国产科医生C.S.F.Crede引入1％硝酸银作为预防淋球菌性新生儿眼炎的眼用溶液，这也许是第一个有科学记录的银的医疗应用。另外，磺胺嘧啶银霜是用于严重烧伤创口的标准抗细菌治疗剂并在烧伤科仍有广泛应用。

现在，市场上有许多含银的产品，诸如伤口敷料、导管和/或肿瘤修复系统。

一个已知的涂层制造方法是以真空涂覆法为基础，其为医学植入物的表面提供防止细菌污染的可靠保护。纯银涂层通过PVD(物理气相沉积)工艺来施加，随后通过PECVD(等离子体增强的化学气相沉积)工艺沉积二氧化硅涂层。涂层厚度通常低于200nm。

PVD和CVD工艺通常需要非常昂贵的涂覆系统。另外，它们还由于高真空要求而消耗大量能源。此外，PVD技术是是“视线性(line-of-sight)”技术，这意味着很难均匀地涂覆复杂的表面。

此外，在长时间暴露于银或银化合物之后有可能发展出由于可能“过度”的银沉积所致的皮肤和/或眼睛的不可逆着色，即，银中毒或银质沉着病。

此外，银浓度的提高可能引起白细胞减少症和神经肌肉损害。在文献中描述了过敏性反应。过去使用银盐或元素银进行的涂覆尝试已有报道引起相关患者血浆中银浓度的显著升高。

因此，本发明的目的是提供一种具有涂层的医疗用器件，所述涂层具有先进的性质，所述医疗用器件的具体形式例如是植入物。

优选地，这种涂层应该作为抗细菌涂层提供，例如在金属植入物上的抗菌涂层。

特别地，还可控制或调节这种涂层的抗细菌效能，例如浸出率。

优选地，植入物上的这种涂层促进应该促进人类组织和/或骨的向内生长(ingrowth)。

这种涂层的制造应基于容易和低成本的理念。

发明内容

通过各独立权利要求的主题令人惊讶地实现了本发明的目的的解决方案。

相应的各从属权利要求对应于各主题的有利的和/或优选的实施方案或改进。

因此，本发明提出了处理医疗用器件的表面的方法，特别是金属医疗用器件，优选是不能生物降解的材料的医疗用器件，所述方法包括以下步骤：

-提供一个胶体分散系统，

-用所述胶体分散系统处理医疗用器件，使得医疗用器件的待处理的表面浸渍在所述胶体分散系统中，

-在作为第一电极的医疗用器件和/或设置在所述胶体分散系统中的第二电极之间产生AC电压差，优选所述AC电压差是不对称的或是对称的，或是不对称和对称的组合，

以便通过等离子体电解氧化将所浸渍的表面转化为氧化物膜，其中经转化的表面部分地被由胶体分散系统的胶体分散颗粒形成的岛状物所覆盖。

本发明还提出了一种医疗用器件，包括具有经处理的表面的金属或金属合金(优选是不可生物降解的)，其中

-被使用胶体分散系统通过等离子体电解氧化将所述经处理的表面至少部分地转化为氧化物膜，且其中

-经转化的表面部分地被由胶体分散系统的胶体分散颗粒所形成的岛状物覆盖。

通过等离子体电解氧化(PEO)工艺形成多孔性的氧化物膜或层。通过PEO工艺，提供金属基材作为“电解电池”中的第一电极，优选作为阳极。其表面在所施加的电场下转化为相应的金属氧化物。该氧化物膜由结晶相组成，具有高度多孔的表面以及源自于胶体分散系统和作为基材的医疗用器件(例如，植入物)二者的组分。通过原位沉积提供了金属氧化物颗粒-纳米复合物-涂层的合成。该颗粒在氧化医疗用器件的表面时被施加在医疗用器件的表面上。本发明允许在医疗用器件的任何类型的形状上形成涂层。