[发明专利]一种基于贝塞尔光束的骨关节植入物表面处理方法

说明书

本发明提供一种基于贝塞尔光束的骨关节植入物表面处理方法，包括：对待处理植入物表面进行预处理，获取第一植入物；采用贝塞尔光束在所述第一植入物表面进行加工，在所述第一植入物表面生成微纳复合周期结构，获取第二植入物；在所述第二植入物表面沉积聚多巴胺，获取第三植入物；在所述第三植入物表面沉积功效物质，获取第四植入物；将所述第四植入物用去离子水冲洗并吹干，获得最终植入物。本发明能够用于曲面金属植入物的加工，通过微纳复合周期表面结构耐磨促细胞分化、聚多巴胺润滑及功能性成分的抗菌消炎功能，使植入物具有更优秀的复合功能，提高了骨关节医疗植入物的骨整合特性、耐用性和植入成功率，降低了植入副作用。

技术领域

本发明涉及植入物表面处理技术领域，尤其涉及一种基于贝塞尔光束的骨关节植入物表面处理方法。

背景技术

关节置换术是治疗晚期骨关节炎的最有效手段，置换的人工关节假体仿生关节结构与功能，使关节严重破损，丧失运动功能的晚期患者恢复运动功能和生活能力。人工关节假体表面的耐磨、润滑、抗菌和骨结合能力等方面特性对于植入物正常发挥功能，提高患者手术成功率和术后生活质量有着重要意义。

激光加工结合化学方法处理是提高器件性能的有效方法：在实验中，激光表面形貌处理和化学表面改性处理均对于植入物的性能有正面影响，如在文献“In vitrobioactivity and biocompatibility of femtosecond lasermodified Ti6Al4V alloy”中，激光处理有效提高了磷灰石沉淀效率和细胞吸附率；在文献“Polydopamine-inducedhydroxyapatite coating facilitates hydroxyapatite/polyamide66implantosteogenesis:an in vitro and in vivo evaluation”中，通过在磷灰石/聚酰胺植入物表面沉积聚多巴胺(PDA)成分，可以实现更多的新骨组织生成。但是化学处理方法存在易脱落，方向特异性差等缺点；激光处理方法对表面化学成分改变有限，在促进骨细胞生长和定向分化效率上表现一般；并且由于激光表面处理对于加工平面与焦点位置的关系十分敏感，骨关节植入物的外形复杂，使激光加工无法进入实际应用。

因此，在应用中往往仅靠单一化学方法进行处理，如公开号为CN112076348A的发明专利公开了一种利用化学方法进行医用金属表面抗感染-促进骨整合的涂层、制备方法及应用，该方法能够长期缓释具有抗菌效果的金属离子，兼具抗菌和促进骨整合的作用。但此类化学方法的缺点在于其化学浸泡的特征只能对材料整体进行处理，不能对材料表面按功能不同进行分区处理，并且获得的纳米结构层的纳米结构特征尺寸及形貌均随机分布，对成骨功能的促进作用较差，不具有诱导细胞沿指定方向生长的功能，并且单一化学方法处理在耐磨、润滑上表现较差，由于单一化学处理形成的结构厚度不足，在表面化学成分被磨损后无法继续发挥效用。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于贝塞尔光束的骨关节植入物表面处理方法。

一种基于贝塞尔光束的骨关节植入物表面处理方法，包括以下步骤：对待处理植入物表面进行预处理，获取第一植入物；采用贝塞尔光束在所述第一植入物表面进行加工，在所述第一植入物表面生成微纳复合周期结构，获取第二植入物；在所述第二植入物表面沉积聚多巴胺，获取第三植入物；在所述第三植入物表面沉积功效物质，获取第四植入物；将所述第四植入物用去离子水冲洗并吹干，获得最终植入物。

在其中一个实施例中，对待处理植入物表面进行预处理，获取第一植入物，具体包括：依次采用600、1000、1500和2000粒度的砂纸对所述待处理植入物进行表面打磨，并采用金刚砂抛光膏进行表面抛光，使所述待处理植入物达到镜面要求；在超声波清洗机中依次采用去离子水及乙醇对达到镜面要求的待处理植入物进行超声清洗，去除表面残留抛光物质，并用洁净气体吹干，获取第一植入物。