本發(fā)明屬于醫(yī)用材料
技術(shù)領(lǐng)域:
,特別涉及一種可生物降解的醫(yī)學(xué)植入物,更特別涉及一種血管支架。
背景技術(shù):
:目前,臨床上普遍使用的傳統(tǒng)醫(yī)用金屬材料主要有醫(yī)用不銹鋼、醫(yī)用鈦合金、醫(yī)用鈷合金等,但這些材料作為醫(yī)學(xué)植入物往往存在某些隱患。鎂合金作為醫(yī)用金屬材料可追溯到100多年前,但是,由于鎂合金的耐蝕性較差,在人體內(nèi)降解速度過(guò)快無(wú)法滿(mǎn)足作為醫(yī)學(xué)植入物的性能要求,因此限制了鎂合金作為醫(yī)學(xué)植入物的廣泛應(yīng)用。但早期的臨床應(yīng)用已經(jīng)證實(shí)了鎂合金作為醫(yī)用材料的可行性。隨著不同的加工方法和表面處理技術(shù)的發(fā)展和成熟,鎂合金的耐腐蝕性能和力學(xué)性能都得到了很大的提高。最近幾年,世界各國(guó)有更多的研究者開(kāi)始進(jìn)行鎂合金作為生物材料的研究。許多的體內(nèi)、體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果也已證明,可降解鎂合金作為醫(yī)學(xué)植入材料有很多的杰出表現(xiàn)。但現(xiàn)有技術(shù)的鎂合金的耐腐蝕性和力學(xué)性能方面仍存在不足,特別是作為與人體血液直接接觸的血管支架使用時(shí)。為降低腐蝕速度,改善力學(xué)性能,提高生物相容性,目前主要通過(guò)純化、合金化、保護(hù)涂層和表面改性來(lái)改良鎂合金。其中合金化將能夠提高金屬力學(xué)性能和耐腐蝕性能的元素加入鎂合金中來(lái),可以同時(shí)改善兩方面性能,是主要的研究方向。本申請(qǐng)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)提出了一種具有高耐腐蝕性和力學(xué)性能的可降解醫(yī)學(xué)植入物。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)人體無(wú)任何毒性、耐腐蝕性能和力學(xué)性能良好可降解醫(yī)學(xué)植入物。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種可生物降解醫(yī)學(xué)植入物,其包括可生物降解的鎂合金,該鎂合金按照質(zhì)量百分比由以下組分構(gòu)成:zn15-20%,nd0.6-1.1%,zr1~2%,sn3~5%,其余為mg以及的不可避免的雜質(zhì)元素,且滿(mǎn)足(2sn+3zr)/10-nd≥0.5。一種可生物降解醫(yī)學(xué)植入物的制備方法,包括將得到的可生物降解醫(yī)學(xué)植入物進(jìn)行如下處理:在真空或氬氣保護(hù)氣氛下,在310~340℃下進(jìn)行4-10h的均勻化退火處理,使鎂合金中的至少20%的zn轉(zhuǎn)變?yōu)閙g7zn3相的形式;然后以150℃/s以上的冷卻速度將醫(yī)學(xué)植入物冷卻至室溫,得到成品。本申請(qǐng)由于mg7zn3相以及在自然時(shí)效后mg7zn3相分解形成的mgzn2相的存在,顯著提高醫(yī)學(xué)植入物的強(qiáng)度和耐腐蝕性能。同時(shí)申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)nd的添加對(duì)于保證在均勻化退火過(guò)程中含zn相充分轉(zhuǎn)變?yōu)閙g7zn3相十分有利,因此本申請(qǐng)要求添加至少0.6%的nd,但nd對(duì)細(xì)胞具有輕微毒性,為此控制nd含量不高于1.1%。同時(shí),申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)通過(guò)使nd與zr和sn形成復(fù)合相可以消除nd的毒性,為此,經(jīng)過(guò)大量實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn),控制(2sn+3zr)/10-nd≥0.5可以充分保證上述復(fù)合相的形成。sn可以提高細(xì)化鎂合金的晶粒,提高鎂合金力學(xué)性能和耐腐蝕性能,但其含量過(guò)高會(huì)影響鎂合金的加工性能。因此,本發(fā)明sn的添加量為3~5%%。zr作為晶粒細(xì)化劑,可以顯著提高合金的強(qiáng)韌性和加工性能。因此,本發(fā)明zr的添加量為1~2%。本申請(qǐng)得到的可降解醫(yī)學(xué)植入物的強(qiáng)度可以達(dá)到580mpa以上,降解速度低于0.15mm/年。具體實(shí)施方式首先采用本領(lǐng)域的常規(guī)制備方法生產(chǎn)本申請(qǐng)的鎂合金,具體成分如表1所示。表1鎂合金成分列表試樣號(hào)znndzrsn(2sn+3zr)/10-nd實(shí)施例1150.81.24.90.54實(shí)施例2170.61.33.70.53實(shí)施例3190.91.54.90.53實(shí)施例42011.950.57對(duì)比例1130.71.14.80.59對(duì)比例2170.71.33.70.43對(duì)比例3190.91.54.90.53對(duì)比例4190.91.54.90.53試樣制備:將表1的實(shí)施例1-4和對(duì)比文件1-4加工成直徑12mm、高度1mm的圓柱體狀試樣,表面拋光,用無(wú)水乙醇超聲清洗10min,在室溫空氣中晾干。然后,在真空或氬氣保護(hù)氣氛下,在310~340℃下進(jìn)行4-10h的均勻化退火處理,然后快速冷卻得到的成品樣品。具體處理?xiàng)l件見(jiàn)表2。表2樣品加工條件及實(shí)驗(yàn)結(jié)果靜態(tài)浸泡實(shí)驗(yàn):靜態(tài)浸泡實(shí)驗(yàn)在(37.0±0.5)℃水浴中進(jìn)行,將實(shí)施例和對(duì)比例獲得的成品樣品分別浸入250ml模擬體液中,浸泡過(guò)程中不攪拌振蕩。其中模擬體液的成分如表3。表3模擬體液的成分組成質(zhì)量濃度nacl6.800g/lcacl20.200g/lkcl0.400g/lmgso4100g/lnahco32.200g/lna2hpo40.126g/lnah2po40.026g/l得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2。可以看到,當(dāng)zn含量過(guò)低時(shí),無(wú)法保證得到成品的強(qiáng)度和降解速度。另外,當(dāng)退火時(shí)間過(guò)短時(shí),mg7zn3相的轉(zhuǎn)變不充分,造成成品的性能顯著減低;當(dāng)冷卻速度過(guò)低時(shí),不能保證保溫時(shí)形成的mg7zn3相保留到到室溫下,同樣造成成品的性能顯著減低。另外根據(jù)gb/t16886.5-2003對(duì)實(shí)施例1-4和對(duì)比例2的成品樣品進(jìn)行了體外細(xì)胞(l-929成纖維細(xì)胞)毒性測(cè)試,結(jié)果顯示本申請(qǐng)實(shí)施例1-4物對(duì)于細(xì)胞活性沒(méi)有影響,細(xì)胞毒性為0級(jí),顯示出優(yōu)良的生物相容性。而對(duì)比例2中由于不滿(mǎn)足本申請(qǐng)要求的(2sn+3zr)/10-nd≥0.5,細(xì)胞毒性為1級(jí)。當(dāng)前第1頁(yè)12