[发明专利]一种骨科植入类医用器械的表面改性方法

权利要求书

1.一种骨科植入器械的表面改性方法，在所述植入器械表面负载活性锶盐和双膦酸盐，包括下述步骤：

1)对骨科植入器械基体进行预处理，在其表面获得微纳米结构或膜层；

2)在预处理的同时或者在预处理后，通过下述方式的一种或多种进行锶盐负载：a.将锶盐加到微弧氧化电解液、阳极氧化电解液或水热反应溶液中，对植入器械进行微弧氧化、阳极氧化或水热反应；b.通过离子交换方法使锶离子进入预处理得到的微纳米结构或膜层中；c.在自组装的过程中将锶盐与电解质基元一起形成复合膜层；d.通过等离子喷涂或离子注入的方法使锶盐进入基体和/或预处理膜层；

3)锶盐负载后通过下述方式的一种或多种进行双膦酸盐的负载：i)使双膦酸盐直接物理吸附或化学结合到预处理膜层；ii)经多巴胺或钙磷盐形成的中间膜层介导，使双膦酸盐与之发生物理化学结合；iii)在自组装的过程中将双膦酸盐作为电解质基元，通过电荷和/或化学作用与另一种或多种聚电解质一起形成复合膜层；

经上述处理后的骨科植入器械基体上具有预处理层、中间层和双膦酸盐层的至少一部分，锶元素以离子或化合物形式存在于基体、预处理层、中间层和双膦酸盐层中的任意一层或多层中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活性锶盐选自雷奈酸锶、氯化锶、醋酸锶、硝酸锶及它们的水合物中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双膦酸盐选自依替膦酸盐、氯屈膦酸盐、替鲁膦酸盐、帕米膦酸盐、阿仑膦酸盐、利塞膦酸盐、伊班膦酸盐和唑来膦酸盐中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述骨科植入器械的基体材料为纯钛或钛基合金。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述骨科植入器械的基体材料为Ti-6Al-4V、Ti-6Al-17Nb、Ti-13Nb-13Zr或Ti-5Zr-3Mo-15Nb多孔支架。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对骨科植入器械基体进行预处理的方法选自下述手段中的一种或多种：表面粗糙化处理、酸或碱刻蚀、高温水热处理、碱热处理、阳极氧化、微弧氧化、电化学沉积、等离子体喷涂和离子注入。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，植入器械基体表面预处理形成的微纳米结构包括：纳米管、纳米孔以及介于微纳米级别的凹坑、多孔、网状、丝状或片层针状结构。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在负载锶盐和双膦酸盐后制备一阻挡层，用于调控锶盐和/或双膦酸盐的释放速率。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用含有锶盐的电解液，通过微弧氧化法对骨科植入器械基体进行预处理，形成具有微米多孔结构的掺锶钙磷盐膜层；接着在模拟体液诱导下在所述掺锶钙磷盐膜层表面进行仿生矿化得到针片状羟基磷灰石结构；然后利用双膦酸盐的磷酸根与羟基磷灰石的钙的高度亲和性，将植入器械浸泡在双膦酸盐溶液一段时间，完成对双膦酸盐的负载。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，首先利用含有锶盐的电解液，通过微弧氧化法对骨科植入器械基体进行预处理，形成具有微米多孔结构的掺锶钙磷盐膜层；再经碱性溶液水热反应诱导，在微孔外周生成无序的纳米棒状结构；然后利用双膦酸盐的PO₄^3-和纳米棒表面富含的Ca²⁺的静电吸附原理结合双膦酸盐。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，首先通过碱热处理，在植入器械基体表面获得具有不同厚度和直径的纳米线膜层；接着通过离子交换负载上锶盐；然后在模拟体液诱导下进行仿生矿化得到针片状羟基磷灰石结构；最后利用双膦酸盐的磷酸根与羟基磷灰石的钙的亲和性，将植入器械浸泡在双膦酸盐溶液一段时间，完成对双膦酸盐的负载。