[发明专利]用于抗微生物腐蚀的金属材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于抗微生物腐蚀的金属材料的制备方法，该方法通过创造性的加入铜离子使得复合金属材料的生物性能得到大幅度的提高，同时利用由单宁酸、硼酸钠、磷酸氢二钠、碳酸氢钠、聚乙二醇、二硫苏糖醇制得的基质处理剂对基质材料进行处理活化，应用球磨粉碎、处理改性、高温高压反应、阴干脱模、化学沉降富集、静置钝化、车床加工等一系列操作后得到复合金属材料。制备而成的用于抗微生物腐蚀的金属材料，其耐腐蚀、具有光谱杀菌性能、细胞毒性小，具有较好的应用前景。同时还公开了由该制备方法制得的用于抗微生物腐蚀的金属材料在精密外科手术器械、心血管支架、植入性假体中的应用。

技术领域

本发明涉及金属材料这一技术领域，特别涉及到用于抗微生物腐蚀的金属材料的制备方法。

背景技术

如果人体中缺失哪种金属元素，可能就会引发某种疾病；如果在人体中适量补充某种金属元素，可能会有助于治愈一些疾病。事实上，医用金属材料在人体环境中(无论是体液，还是血液)都会发生不同程度的腐蚀现象，从不锈钢、钛及钛合金、钴基合金等金属材料的极缓慢腐蚀，到目前热点研究的镁基金属的快速腐蚀直至完全降解吸收。因此就可以利用医用金属材料在人体环境中不可避免发生腐蚀的特性，通过特定的合金化设计和制备，在现有医用金属材料中添加某种具有生物医学功能的特定金属元素，利用金属在体内发生腐蚀而造成的这种特定金属元素的持续释放现象，在满足生物安全性的前提下，在实现植入金属力学支撑作用的同时，额外发挥这一特定金属元素的生物医学功能，进而赋予医用金属材料特定的结构/生物医学功能一体化特性。这是一个极富挑战性的创新设想，具有重要的临床应用价值。在众多金属元素中，铜的生物学作用逐渐得到人们的认可。铜离子是人体中必需的微量金属元素，它的杀菌作用很早就被广泛认可。铜离子对心血管系统具有重要的作用，不仅可以抑制血栓的形成，还能抑制动脉平滑肌的过度增殖、变性等病变，并且能够促进血管内皮再生。近期有医学研究表明，无论是在体外还是在动物体内，铜离子均能明显地促进骨胶原的沉积。由于骨胶原能促进钙、磷等无机物质在骨上的沉积，因而能起到修复骨组织、促进骨再生、改善骨质疏松症状等有益作用。此外，还有医学研究发现，微量铜离子可促进人体组织中的血管化过程，这对人体组织的修复过程具有至关重要的作用。所以本发明将铜离子创造性的加入到复合金属材料中，不仅利用铜的耐腐蚀性能，是材料的抗腐蚀能力加强，同时利用铜离子的强烈和光谱的杀菌功能，使得制造出的医用器械更加安全。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供用于抗微生物腐蚀的金属材料的制备方法，该方法通过创造性的加入铜离子使得复合金属材料的生物性能得到大幅度的提高，同时利用由单宁酸、硼酸钠、磷酸氢二钠、碳酸氢钠、聚乙二醇、二硫苏糖醇制得的基质处理剂对基质材料进行处理活化，应用球磨粉碎、处理改性、高温高压反应、阴干脱模、化学沉降富集、静置钝化、车床加工等一系列操作后得到复合金属材料。制备而成的用于抗微生物腐蚀的金属材料，其耐腐蚀、具有光谱杀菌性能、细胞毒性小，具有较好的应用前景。同时还公开了由该制备方法制得的用于抗微生物腐蚀的金属材料在精密外科手术器械、心血管支架、植入性假体中的应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

用于抗微生物腐蚀的金属材料的制备方法，由以下步骤组成：

(1)将硫酸铜5-8份、氧化钴3-5份、硝酸钴1-4份、氧化镍2-5份、氧化镁2-6份、陶瓷粉3-6份、石墨1-2份、脯氨酸1-5份、戊二醇1-2份，混合均匀后加入到行星式高速球磨机中进行球磨，转速为2500-2800转/分钟，转速比为1：1.5，球磨产物粉末过筛处理，去除大颗粒物质，从而得到基质材料；

(2)将单宁酸1-3份、硼酸钠2-4份、磷酸氢二钠1-3份、碳酸氢钠2-4份、聚乙二醇1-3份依次加入1L 16％的柠檬酸钠溶液中，搅拌15分钟，搅拌速度为150-200转/分钟，然后冰浴静置2h,加入5％的二硫苏糖醇溶液50-100ml,搅拌均匀后，室温放置1h，得到基质处理剂；