[发明专利]生物相容性金属材料的表面处理方法以及通过所述方法处理的植入物

说明书

本发明涉及用于诸如植入物之类的生物相容性金属材料的表面处理的方法，该方法包括以下连续步骤：i)使用研磨用磷酸钙对所述材料的表面进行研磨机械处理，所述研磨用磷酸钙例如为羟磷灰石和磷酸三钙的混合物；ii)在包含硫酸和盐酸的酸浴中通过热浸对所述材料进行酸处理，然后使用软化水冲洗至少一次；iii)在碱浴中通过热浸对所述材料进行碱处理，然后使用软化水冲洗至少一次，并在热空气中干燥。经如此处理的植入物的表面粗糙度增大，具有三种水平的孔隙(大孔隙、微孔隙和纳米孔隙)以及改进的亲水性能。该方法可用于由诸如TA6V ELI合金之类的钛合金制成的植入物。

技术领域

本发明涉及生物相容性材料领域，更具体而言，涉及植入物领域，特别是牙科植入物或脊骨植入物领域。

本发明特别涉及用于制备和处理此类材料的表面的方法。

背景技术

目前，牙科植入物、旨在部分地嵌入患者的颌中以便替代牙齿的装置通常由金属合金制成。出于强度考虑，这些合金通常包含钛。上述情况也适用于脊骨植入物。

为了促进植入物的骨结合，已经提出应用包含磷酸钙(以(例如)具有与骨的化学性质相似的化学性质的羟基磷灰石的形式)的涂层或表面处理，以提高植入物的表面粗糙度以及植入物的亲水性。

目前的表面处理通常包括使用氧化铝颗粒对所述表面进行喷砂、和/或使用酸溶液(无机酸，如氢氟酸、盐酸、硫酸、磷酸、硝酸等或几种这些酸的混合物)进行处理。

用于医疗用途的基于钛、铝和钒的合金最近已经商品化：其为TA6V ELI(超低间隙)。

然而，出于以下原因，目前对于这种TA6V ELI合金的表面处理不能令人满意地用于在表面处产生大孔隙和微孔隙。

-为了产生表面大孔隙，使用氧化铝颗粒(廉价且非常硬的颗粒)进行喷砂处理，而留下氧化铝微珠镶嵌在材料的表面上，

-随后使用氢氟酸处理可以除去氧化铝微珠，但会削弱材料并降低材料的机械性能；

-为了产生微孔隙，然后通过盐酸溶液和/或组合氢氟酸和硝酸的溶液进行酸侵蚀，其侵蚀材料表面从而留下突起或除去钒原子的镶嵌。

从业者不希望表面存在氧化铝杂质或钒原子。特别地，在牙科领域中，各杂质可能是植入物骨结合失败的原因。

因此，TA6V ELI合金的缺点是在其组成中存在钒(4重量％)和铝(6重量％)。这两种不具有生物相容性的元素可能会损害由这种材料制成的植入物的生物学特性。

发明内容

本发明的目的

因此，本发明的第一个目的是克服上述方法的缺点，并提供一种用于生物相容性金属材料(如植入物)的表面处理的方法，该方法能够提高表面粗糙度而不留下可能减慢所述材料的骨结合的残留物。

本发明的另一个目的是提供一种表面处理方法，该方法可适用于医疗用途的基于钛、铝和钒的TA6V ELI合金。

本发明的另一个目的还在于提供一种用于生物相容性材料(如植入物)的表面处理的方法，该方法能够提高所述生物相容材料表面的亲水性。

详细说明

为此目的，本发明涉及用于生物相容性金属材料(如植入物)的表面处理的方法，该方法包括以下连续的步骤：

i)使用基于磷酸钙(如羟基磷灰石和/或磷酸三钙)的磨粒的混合物对所述材料的表面进行研磨机械处理；

ii)在高于40℃的温度下，通过在含有硫酸和盐酸的酸浴中浸泡所述材料来进行酸处理，然后使用软化水冲洗至少一次，优选冲洗两次；