[发明专利]一种提高医用钛合金血液相容性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及医用钛合金表面超疏水薄膜的制备，具体涉及一种提高医用钛合金血液相容性的方法。

背景技术

钛及钛合金具有比重小、机械性能良好、耐腐蚀性强、易加工性及生物相容性优异等优点使其已经成为最重要的生物医用材料之一。近年来，钛合金材料已越来越多地在与人体血液直接接触的医用材料的研究开发中被使用，例如：血液透析系统、体外循环系统、血管支架、心脏瓣膜、心室辅助装置及导管等。当材料与血液直接接触时，血液和材料之间将产生一系列生物反应。材料表面出现血浆蛋白被吸附，血小板黏附、聚集、变形等，并最终形成血栓而发生凝血。钛合金虽然具有良好的血液相容性，但也不可避免的会出现凝血问题，所以目前对钛合金进行表面改性来进一步提高其血液相容性是医用钛合金的研究热点之一。目前，应用于钛合金表面改性方法很多，如热氧化法、溶胶-凝胶、微弧氧化、阳极氧化、仿生法、磁控溅射、等离子体浸泡离子注入与沉积、喷涂法等。为提高血液相容性，在钛合金表面形成的薄膜主要有羟基磷灰石、二氧化钛、氮化钛、DLC、热解碳、氧化铝等等。虽然这些研究工作都取得了进展，但是在临床应用上仍然没能完全解决钛合金的凝血问题。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种提高医用钛合金血液相容性的方法，解决钛合金的凝血问题。

本发明是这样来实现的，其特征在于方法步骤为：

(一) 钛合金表面预处理，去油、SiC砂纸打磨和机械抛光；

(二) 将预处理后的钛合金进行微弧氧化处理，获得均匀的粗糙多孔微纳米表面；

(三) 再将试样置于全氟锌基三氯硅烷溶液浸泡6~24h，进行表面修饰；

(四) 冲洗，50~70℃条件下烘干，即在钛合金表面获得超疏水涂层，提高钛合金的血液相容性。

所述钛合金可以是纯钛、Ti-6Al-4V合金、Ti-6Al-7Nb合金和NiTi合金。

所述全氟锌基三氯硅烷溶液为全氟锌基三氯硅烷无水乙醇溶液。

本发明可在生物医用钛合金表面形成超疏水的二氧化钛涂层，其表面微孔直径为100nm-接触角可达150~160?，溶血率为0.1~1%，血小板黏附试验中试样表面几乎无血小板黏附。

本发明的技术效果是：本发明制备方法简单，生产成本低，产品质量易控制，对环境无污染，可非常有效地提高钛合金的血液相容性，解决凝血问题。

附图说明

图1为实施例1所获得试样的表面SEM照片。

图2为实施例1所获得试样的接触角照片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步阐述。

实施例1

(一) Ti-6Al-4V合金表面预处理，去油、SiC砂纸打磨和机械抛光；

(二) 将预处理后的Ti-6Al-4V合金放入10g/L磷酸三钠水溶液进行微弧氧化处理，处理电压为400V，处理时间为10min；

(三) 再将试样置于全氟锌基三氯硅烷无水乙醇溶液浸泡12h；

(四) 冲洗，50℃条件下烘干，即在Ti-6Al-4V合金表面获得超疏水涂层，提高Ti-6Al-4V合金的血液相容性。

本发明可在生物医用Ti-6Al-4V合金表面形成超疏水的二氧化钛涂层，其表面微孔直径为200~1000nm，接触角可达153?，溶血率为0.4%，血小板黏附试验中试样表面几乎无血小板黏附。

实施例2

(一) NiTi合金表面预处理，去油、SiC砂纸打磨和机械抛光；

(二) 将预处理后的NiTi合金放入12g/L铝酸钠+1g/L次亚磷酸钠水溶液进行微弧氧化处理，处理电压为400V，处理时间为10min；

(三) 再将试样置于全氟锌基三氯硅烷无水乙醇溶液浸泡18h；

 (四) 冲洗，60℃条件下烘干，即在NiTi表面获得超疏水涂层，提高NiTi合金的血液相容性。

本发明可在生物医用NiTi表面形成超疏水的三氧化铝涂层，其表面微孔直径为500~1500nm，接触角可达157?，溶血率为0.3%，血小板黏附试验中试样表面几乎无血小板黏附。

实施例3

(一) Ti-6Al-7Nb合金表面预处理，去油、SiC砂纸打磨和机械抛光；

(二) 将预处理后的NiTi合金放入30mL/L磷酸水溶液进行微弧氧化处理，处理电压为400V，处理时间为10min；

(三) 再将试样置于全氟锌基三氯硅烷无水乙醇溶液浸泡6h；