[发明专利]一种表面具有微纳复合抗菌织构的医学用针及其制备方法

说明书

本发明属于医疗器械激光加工领域，具体涉及一种表面具有微纳复合抗菌织构的医学用针。本发明采用皮秒激光加工技术，在医学用针表面加工具有周期性的纳米织构与凸台状微米织构的微纳复合织构，通过提高医学用针表面的疏水性及增大细菌与金属表面的接触面积，抑制细菌粘附，对细菌进行杀除，实现该织构的抗菌效果。该表面具有微纳复合抗菌织构的医学用针可应用于穿刺活检、放射治疗、皮下注射、血液取样等微小创伤外科手术中，降低患者被细菌感染的风险。

技术领域

本发明涉及医疗器械激光加工领域，具体涉及一种表面具有微纳复合抗菌织构的医学用针及其制备方法。

背景技术

现代医疗手术借助医疗器械直接对患者进行安全检测及手术，有效的解决了很多的病症，但是由于医疗器械直接接触人体内部的器官或者软组织，如果没有严格控制医疗器械的卫生，将有可能导致患者被细菌感染，给患者带来极大的经济损失和精神折磨。其中医学用针被广泛的应用于皮下注射、穿刺活检、放射治疗、穿刺活检等微创外科手术中，与患者器官或软组织直接接触，因而医学用针的抗菌性能能够减少患者在手术过程中的被感染风险，所以对现有的医学用针进行抗菌性改进具有重要的意义。

目前针对医学用针的抗菌性改进方法主要是通过对其原材料不锈钢进行热处理或者在针上添加纳米涂层等方式增加其抗菌性能。中国发明“CN201220447676.2”提出通过热处理方式在手术器械表面形成铁素体或奥氏体抗菌不锈钢包覆层，通过抗菌包覆层实现其抗菌性能，然而这种方法制备的医疗器械存在表面包覆层不均匀以及打磨抛光会导致包覆层结构破坏等的缺陷。中国发明“CN201710416784.X”介绍了一种在合金材料的医疗器械表面添加具有抗菌效果的复合涂层的制备方法，通过微弧氧化法对器械表面进行抗菌涂层叠加赋予其表面抗菌性，但由于涂层与医疗器械材料有差异，涂层与器械表面的结合可靠性需要进行优化，而且要达到抗菌性能对涂层材质及厚度具有比较高的要求。针对现有技术的不足本发明提出采用皮秒激光对不锈钢医学用针进行直写加工，通过在医学用针表面加工出微纳织构来提高医学用针的抗菌性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出一种表面具有微纳复合抗菌织构的医学用针及其制备方法。采用皮秒激光在医学用针表面进行微纳织构加工，提高医学用针的抗菌性能。

本发明的技术方案如下：

一种表面具有微纳复合抗菌织构的医学用针及其制备方法，其特征是在医学用针表面加工出微纳复合的阵列织构，该织构由周期的纳米线织构及微米凸台织构组成，纳米织构在微米凸台上呈周期性分布。

本发明所述表面具有微纳复合抗菌织构的医学用针的制备步骤为：

1.将医学用针装夹在精密回转工作台上，使皮秒激光器产生激光束聚焦到医学用针表面，利用光学相机进行激光在医学用针被加工表面的对焦找正。激光器参数为：波长532nm，脉宽10ps，频率1-100kHz，光斑直径为16μm。

2.使用激光加工平台加工出周期性纳米织构，加工参数为：激光频率为20-100kHz，激光能量为0.2-0.4μJ，加工速度20-100mm/s，加工方向为医学用针轴向，每加工一条后医学用针旋转0.3°-3°，重复扫描1次，加工出的纳米织构周期为200-500nm。

3.使用激光平台加工微米凸台织构，加工参数为：激光频率为20-100kHz，激光能量为4-6μJ，加工过程中先沿医学用针轴向进行微米槽加工，加工速度20-100mm/s，每加工一条平台转动0.75°-12°，后进行医学用针径向加工，旋转轴转动速度为3-45r/s，激光每加工一圈医学用针沿轴向平移15-60μm，重复扫描10-20次，加工出的凸台周期为35mm*35mm，深度为4-10μm。

4.将加工好的医学用针放至酒精中超声清洗20分钟，吹干静置，完成加工。