[发明专利]可降解镁合金覆膜骨钉及制备方法

说明书

本发明提供一种可降解镁合金覆膜骨钉及其制备方法，其中，可降解镁合金覆膜骨钉，包括镁合金骨钉本体和依次沉积于镁合金骨钉本体上的金属镁层、锌铜合金层和金属银层，金属镁层的厚度为0.01～2μm，锌铜合金层的厚度为0.01～1μm，金属银层的厚度为0.01～2μm。金属镁层可提高镁合金骨钉本体表层的致密度，因而可大大提高耐腐蚀性能。锌铜合金层作为过渡层，其既可以克服金属银于镁层上不能理想的进行沉积的问题，而且其强度和硬度都较高，可使可降解镁合金覆膜骨钉功能性匹配骨组织充分修复的作用时间。银金属层可和过渡层的铜原子结合而紧密的沉积于镁合金骨钉本体上，且因银具有良好的生物相容性，可抑菌，抗感染，减少炎症的并发。

技术领域

本发明属于镁合金领域，具体涉及一种可降解镁合金覆膜骨钉及制备方法。

背景技术

镁合金是以镁为基体添加铝、锌、锰等元素组成的合金，它具有强度高、比刚度高、导热性好、良好的塑性变形能力和可回收等优点，作为最轻的工程材料，早期镁合金主要广泛应用于汽车、航空航天、电子、化工等方面。在二十一世纪后，研究者发现，与其他金属植入材料相比，镁合金的杨氏模量更接近于自然骨。且镁合金植入人体后不会破坏人体血系统的动态平衡，且镁合金植入物具有抗凝血性和骨诱导性。镁合金在人体中具有生物可降解性，降解产物为无毒氧化物和氢氧化物，在新骨再生过程中，镁合金降解产物可以增强成骨细胞活性，一直破骨细胞活性，当骨组织愈合后，镁合金植入物最终被自然组织所取代，避免了二次手术的取出，即降低了成本也减少了患者的痛苦。因此，镁合金可适合用作短期或暂时的骨植入物。

目前的镁合金大都采用铸造而成，由于镁合金的结晶温度间隔较宽，容易以糊状凝固的方式结晶，所以会存在明显的树枝状结晶组织，难于得到补缩，在铸造成型时由于内浇口部位长时间处于过热状态，温度较高，容易导致疏松缺陷，因而制成的镁合金的致密度较低，使其降解速度加快。因而作为骨植入物使用时，在骨组织未充分愈合前植入物就因降解而失去了其完整性从而导致植入手术失败，大大限制了其于生物医药领域中的使用。镁合金骨钉常用于骨骼关节处的治疗，治疗周期较长，由于长时间停留在人体组织中，有可能导致炎症，给人不舒服的感觉。因而，如何提高镁合金的耐腐蚀性，并在一定程度上防止细菌于骨钉周围聚集产生炎症成为业界研究的热点和难点。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的在于提供一种可降解镁合金覆膜骨钉及其制备方法，此可降解镁合金覆膜骨钉不仅耐腐蚀性能强，而且还能起到杀菌消除炎症的作用。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种可降解镁合金覆膜骨钉，包括镁合金骨钉本体和依次沉积于所述镁合金骨钉本体上的金属镁层、锌铜合金层和金属银层，所述金属镁层的厚度为0.01～2μm，所述锌铜合金层的厚度为0.01～1μm，所述金属银层的厚度为0.01～2μm。

本发明的镁合金骨钉本体上依次沉积金属镁层、锌铜合金层和金属银层。金属镁层作为底层沉积于镁合金基体上，可提高作为主体材料为金属镁的镁合金骨钉本体表层的致密度，因而可大大提高耐腐蚀性能。锌铜合金层作为过渡层，其既可以克服金属银于化学性质活泼的镁层上不能理想的进行沉积的问题，而且其强度和硬度都较高，可使可降解镁合金覆膜骨钉功能性匹配骨组织充分修复的作用时间。最后沉积的银金属层，因为和过渡层中锌铜合金层的铜原子结合，故可以紧密的沉积于镁合金骨钉本体上，且作为可降解镁合金覆膜骨钉表层，因银具有良好的生物相容性，可抑菌，抗感染，减少炎症的并发。

较佳的，所述镁合金骨钉本体的成分为镁铝合金、镁锰合金、镁锌合金、镁锂合金和镁钙合金中的一种或由其组合而成的多元系镁合金。

较佳的，所述锌铜合金层的成分为ZnCu_1.5、ZnCu_1.2、ZnCu或ZnCu_0.3。

较佳的，所述金属镁层通过物理气相沉积而成，所述锌铜合金层通过电化学沉积、物理气相沉积或热喷涂而成，所述金属银层通过化学镀或电化学沉积而成。