[发明专利]一种人工种植体

说明书

本发明公开了一种人工种植体，其技术方案是包括基体和涂层，所述基体为氧化锆陶瓷，所述涂层为表面形成纳米孔结构的钽涂层，所述钽涂层的纳米孔径在15～50nm，所述钽涂层的厚度在0.5～2μm，还包括一种人工种植体的制备方法，本发明提供一种人工种植体，该种植体的基体选为氧化锆，利用磁控溅射结合阳极氧化技术，在氧化锆表面上形成具有一定厚度且与氧化锆基体结合力良好的钽纳米结构涂层，增加种植体表面的粗糙度和亲水性，促进氧化锆种植体早期骨结合。

技术领域

本发明涉及医学领域，更具体的说是一种人工种植体。

背景技术

近年来，氧化锆种植体由于其优越的美学性能、良好的生物相容性以及稳定的化学性能而越来越多地应用于种植材料领域。但是,由于氧化锆是一种生物惰性材料,其表面没有与活体骨组织产生化学键合的基团，在作为种植体植入到人体内时,材料与人体骨组织之间没有良好的接触,这就会导致一些纤维组织易于长入种植体与骨组织之间的界面，从而破坏骨结合，使种植体松动,最终导致种植失败。

因此,如何促进氧化锆种植体早期骨结合成为一个至关重要的问题。目前，有许多表面改性的方法，如喷砂酸蚀、激光处理以及包覆涂层等，然而，这些方法都存在一些缺点，如氧化锆基体表面污染，涂层易于分离以及骨结合效果不理想。

有研究表明，钽及其氧化物因其优越的生物相容性、抗腐蚀性以及骨诱导能力而广泛应用于生物材料中，在种植体表面制备纳米结构的涂层可显著提高该种植体的骨结合能力，但对氧化锆陶瓷而言，由于氧化锆表面化学性质十分稳定，以往制备的涂层与基底的结合力较差，在植入过程中易脱落。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种人工种植体，该种植体的基体选为氧化锆，利用磁控溅射结合阳极氧化技术，在氧化锆表面上形成具有一定厚度且与氧化锆基体结合力良好的钽纳米结构涂层，增加种植体表面的粗糙度和亲水性，促进氧化锆种植体早期骨结合。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种人工种植体，包括基体和涂层，所述基体为氧化锆陶瓷，所述涂层为表面形成纳米孔结构的钽涂层。

作为本发明的进一步改进，所述钽涂层的纳米孔径在15～50nm。

作为本发明的进一步改进，所述钽涂层的厚度在0.5～2μm。

一种人工种植体的制备方法，包括如下制备步骤：

步骤a：将钇稳定氧化锆陶瓷在1000～2000℃下烧结1～5h，得到氧化锆结晶体；

步骤b：洗涤氧化锆结晶体，干燥；

步骤c：将钽靶材安装在磁控溅射设备的溅射靶上，利用磁控溅射技术在氧化锆表面溅射钽涂层，磁控溅射参数为：溅射功率：20～100w；溅射速率：0.8～1.2nm/s；基准气压：1×10^-4～5×10^-4Pa工作气压：0.4Pa～0.6Pa；溅射时间：0.5～3h：温度：25～30℃；

步骤d：利用电化学阳极氧化技术，将沉积钽涂层的氧化锆作为阳极，铂片作为阴极，将阴极、阳极同时浸泡在酸性电解液中，在恒压下电解2～8min，在钽涂层表面进一步形成钽纳米孔结构，电解电压为12～18v；

步骤e：洗涤钽纳米孔涂层表面的污物。

作为本发明的进一步改进，在步骤d中，所述酸性电解液选为浓硫酸和氢氟酸的混合液，该混合液由90～98wt％的浓硫酸溶液与5～40wt％的氢氟酸按体积比(90～99)：(1～10)混合得到。

作为本发明的进一步改进，所述氢氟酸的浓度为5～10wt％。

作为本发明的进一步改进，在步骤d中，所述酸性电解液的温度控制在0℃，所述电解时间为5min。