[发明专利]一种柔性医用银电极材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于医用材料技术领域，具体涉及一种柔性医用银电极材料的制备方法。

背景技术

介入疗法是介于内科和外科之间的一种新的治疗方法，它是在电视屏幕图像的引导下， 利用一些特殊材料制成的导管、球囊、支架等器材，经动脉血管、静脉血管、食管等人体腔 道或在人体上扎针建立通道，进入病变部位，利用电生理刺激、动/静脉扩张等手段对疾病进 行诊断与治疗。该疗法不用开刀，只对病变进行治疗，创伤小，见效快，时间短，副作用小， 对某些疾病可以进行重复治疗。介入疗法对治疗先天性心脏病效果显著。介入治疗学在国外 始于上世纪60年代末，我国80年代初期开始应用，但发展迅速，某些方面已达到或接近国 外先进水平。(S.Chen，et al.P.Natl.Acad.Sci.USA 106(23)(2009)9180-9184.A.Petri，et al.Cancer Res. 69(2)(2009)393-395.)

但介入疗法存在电极材料不理想的问题。目前采用的介入疗法电极为金属柱状电极，该 种电极表面积小且硬度高，介入治疗时患者痛苦较大，治疗时间较长，因此急需研制出一种 柔性的电极材料以减缓患者的痛楚。所谓柔性电极材料就是用柔软的聚合物材料为基板，然 后在其表面涂覆一层高导电率、高延伸率的金属涂层。

聚合物材料表面金属化的技术主要有真空蒸镀(vacuum evaporation)、离子溅射(ion sputtering)、化学镀(electroless plating)等。(H.K.Kim，et al.Thin Solid Films 478(1-2)(2005)72-76.S. Uemiya，et al.Mater.Trans.48(5)(2007)1119-1123.M.L.Coluccio，et al.Microelectron.Eng.86(4-6)(2009) 1085-1088.)

在真空蒸镀法中，金属薄膜采取的是岛状生长模式，由于蒸气粒子的入射动能很低(～ 0.1eV)，在基片表面的迁移率非常有限，再加上有择优生长方向和阴影效应(当蒸汽斜入射时， 已沉积的粒子对未填充点的遮挡)，最后形成的膜层内部呈“柱体+孔洞”状疏松结构。离子 溅射是用高能量(～1keV)的离子轰击靶(薄膜原材料)，产生溅射作用，溅出的粒子(主要是中 性粒子)沉积到附近的基片上成膜。由于溅射粒子的动能(几eV～十几eV)比蒸发粒子的动能 (～0.1eV)大得多，有效的克服了真空蒸镀的缺点，薄膜性能大为改善。但存在如下缺点：1)只 能用惰性气体，反应气体会使离子源的寿命缩短。2)沉积面积小。由于束流均匀性不理想， 实际可用的沉积区域面积受到限制。不仅如此，这两种方法都不适合于不规则立体物件如医 用电极的表面镀膜。

化学镀是通过溶液中适当的还原剂使金属离子在金属表面的自催化作用下还原进行的金 属沉积过程，化学镀的实质是化学氧化还原反应，有电子转移、无外电源的化学沉积过程。 通过化学镀能够在无规构型的聚合物材料表面获得均匀的镀层，可以得到三维尺寸的镀件， 同时化学镀为在较宽的范围内调节镀层的物理化学性能如电导率、化学、机械和磁学性能等 提供了一条有效的途径。但是，在常规化学镀工艺条件下，金属镀层与聚合物材料表面是通 过弱的范德华(Van der Waals)力粘附在一起的，牢固程度较低(J.F.Silvain，et al.Thin Solid Films 237(1-2)(1994)164-171.)。

本发明针对传统工艺的缺点，先将聚合物基板活化，即在基板表面引入活性基团，在化 学镀工艺过程中，活性基团与银镀层通过化学键连接，这样极大的提高了基板与镀层的粘合 力，并进一步增强了银镀层的致密性，使得银镀层的剥离强度大于40N/cm。经过模拟体液测 试，制备的柔性电极材料具有极强的抗腐蚀性。此电极材料安全系数高，可广泛用于临床 医学中的介入治疗，如食道癌、先天性心脏病的重复治疗等。

发明内容

本发明针对传统工艺的缺点，提出一种柔性医用银电极材料的制备方法，将聚合物基板 表面改性，引入活性基团，使得银镀层与聚合物基板表面通过化学键相连接；由于银镀层是 原位生成，且与基板之间是化学键作用力，使得银镀层的致密性及剥离强度极大提高。

本发明提出的柔性医用银电极材料的制备方法，其具体步骤为：

(1)清洁基板：将聚合物基板洗净、烘干；