[发明专利]一种制备带有抗菌耐蚀石墨烯/磷灰石复合涂层的可降解镁笼植入体的方法

说明书

一种制备带有抗菌耐蚀石墨烯/磷灰石复合涂层的可降解镁笼植入体的方法，本发明涉及可降解镁笼植入体。本发明是要解决现有技术镁金属的腐蚀电位低，在体液环境下具有很高的腐蚀速率，力学完整性损失过快以及磷灰石具有膜基结合强度差，易磨损缺点的问题，而提出的一种制备带有抗菌耐蚀石墨烯/磷灰石复合涂层的可降解镁笼植入体的方法。该方法是通过一、将镁金属加工成笼状物，除油，得到笼状植入体；二、将笼状植入体加入反应釜中进行水热反应表面改性，得到含有石墨烯、磷灰石的水热复合涂层；三、使用去离子水洗涤、干燥，即得到了一种制备带有抗菌耐蚀石墨烯/磷灰石复合涂层的可降解镁笼植入体的方法等步骤实现的。本发明应用于可降解镁笼植入体领域。

技术领域

本发明涉及可降解镁笼植入体，特别涉及一种制备带有抗菌耐蚀石墨烯/磷灰石复合涂层的可降解镁笼植入体的方法。

背景技术

骨缺损是临床常见病，造成骨缺损的原因可能有骨创伤、骨感染死骨摘除、骨肿瘤段切除等。骨缺损修复技术主要有Ilizarow技术、腓骨移植，同种异体骨治疗等。采用植入体器件辅助治疗为常用治疗方法，其具有固定稳定，复位准确等优点。现有用于修复骨缺损的植入体器件一般为选择采用钛、锆、氧化锆、铂、铑、铌、外科不锈钢、钴铬-钢、钽等不降解或难降解合金，如骨稳固器设备(CN 104602629 A)、椎间植入物(CN101938957 A)的笼状植入体。选择上述不降解或难降解合金材料的笼状植入体具有较强的力学性能，可在人体中长期植入。但在长期植入的过程中，由于人体骨与上述材料较大的力学差异而导致的应力遮挡，使得周围骨组织易发生骨折、长期累积磨损植入体碎屑在人体内堆积难以排出体外等隐患，骨组织修复一段时间后仍需要将上述植入体器件取出。另外，通过外科手术植入后，尽管使用了抗生素等药物，但是植入部位的细菌感染案例依旧经常发生。

生物可降解镁合金材料与人体骨骼具有相近的力学性能。镁合金制备的笼状植入体应用于骨缺损的修复，具有减小应力遮挡，在植入初期提供足够的力学支持，并在完成骨修复之后逐步在人体内降解，被人体吸收或代谢排出体外，避免通过二次手术取出等优点，从而在医用植入体领域具有潜在的应用价值。而阻碍镁笼材料作为植入体应用的最大因素在于镁金属的腐蚀电位低，在体液环境下具有很高的腐蚀速率，力学完整性损失过快等。通过水热法在镁合金表面沉积磷灰石涂层，不仅可以提高镁合金的耐腐蚀性，同时对于其生物活性也有一定的改善。然而磷灰石具有膜基结合强度差，易磨损等缺点。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术镁金属的腐蚀电位低，在体液环境下具有很高的腐蚀速率，力学完整性损失过快以及磷灰石具有膜基结合强度差，易磨损缺点的问题，而提出的一种制备带有抗菌耐蚀石墨烯/磷灰石复合涂层的可降解镁笼植入体的方法。

上述的发明目的是通过以下技术方案实现的：

步骤一、将镁金属加工成笼状植入体，在室温下，依次利用20～100ml丙酮、无水乙醇在15～25℃下超声清洗笼状植入体5～20min；

步骤二、利用去离子水在温度15～25℃条件下清洗无水乙醇超声清洗后的笼状植入体3～5min后，在温度20～50℃条件下烘干10～20min，得到预处理的镁金属材料；

步骤三、对步骤二中预处理的镁金属材料进行水热处理，得到表面含石墨烯/磷灰石水热复合涂层改性的镁金属笼状种植体；

所述的对步骤二中预处理的镁金属材料进行水热处理的具体过程为：

将预处理的镁金属材料放置在Ca(NO₃)₂-K₂HPO₄-GO水热反应溶液中，采用HNO₃和NH₃·H₂O调节Ca(NO₃)₂-K₂HPO₄-GO水热反应溶液至pH为1.5～3.5，水热反应温度为100～200℃，反应时间为1～3h。