專利名稱：一種純鐵醫(yī)用生物材料改性液及改性方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種純鐵醫(yī)用生物材料改性液及改性方法。
背景技術(shù)：
純鐵醫(yī)用生物材料指的是一類由純鐵制成的具有特殊性能、特種功能，用于人工器官、外科修復(fù)、理科康復(fù)、診斷、治療等，而對人體組織不會產(chǎn)生不良影響的材料。硬組織替換和硬組織修復(fù)材料是生物材料的重要組成部分之一，一般具備良好的生物相容性、優(yōu)良的機械性能等。迄今為止，出于強度和安全性考慮，用于硬組織修復(fù)或骨替代方面的材料仍然以金屬材料為主。純鐵由于擁有良好的生物相容性并可以生物降解， 且在降解的過程中不會產(chǎn)生氣體或?qū)е麦w液的堿性化，因此純鐵作為醫(yī)用硬組織修復(fù)材料具有潛在的優(yōu)越性。純鐵作為可降解性生物材料，擁有較低的溶血率，優(yōu)良的抗凝血性能，以及抗血小板粘附的性能，但植入初期由于沒有表面鈍化膜或降解產(chǎn)物的覆蓋作用，降解速率比較高， 對細胞產(chǎn)生毒性。磷酸鹽由于具有良好的生物相容性，目前普遍被用來作為生物材料的改性層，但通常使用噴涂方式，所以對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的植入材料難以應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決純鐵作為可降解性生物材料在植入初期由于沒有表面鈍化膜或降解產(chǎn)物的覆蓋作用，降解速率比較高，現(xiàn)有的改性方法對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的植入材料難以應(yīng)用的問題，提供一種純鐵醫(yī)用生物材料改性液及改性方法本發(fā)明純鐵醫(yī)用生物材料改性液由辦(H2PO4) 2 · 2H20、Ca (NO3) 2 · 4H20、NaNO2和去離子水組成，其中Zn(H2PO4)2 · 2H20的濃度為20 30g/L, NaNO2的濃度為1. 0 1. 5g/L， Po/—與NOf的摩爾比為1. 8 2. 0 1。使用上述改性液的改性方法，按以下步驟進行一、將純鐵醫(yī)用生物材料放入丙酮中，超聲清洗2 5min，取出后使用去離子水沖洗純鐵醫(yī)用生物材料表面10s，干燥；二、然后將純鐵醫(yī)用生物材料放進改性液中，持續(xù)攪拌，控制改性液溫度為50 70°C，改性時間為30 60min，然后使用去離子水沖洗純鐵醫(yī)用生物材料20 30s，干燥，即完成改性。本發(fā)明的優(yōu)點如下本發(fā)明通過生物礦化的方法，根據(jù)細胞生長的特殊要求，在純鐵表面生成一層致密而平坦的具有生物活性的磷酸鹽保護膜，用以降低純鐵醫(yī)用材料植入初期的降解速率及提高生物相容性。本發(fā)明改性液的成分簡單，易于配制；純鐵醫(yī)用材料改性后獲得的改性層成分為 CaZn2(PO4)2 · 2H20，成分單一，無有毒物質(zhì)，且具有很高的生物活性；改性層表面平坦，無大塊晶粒，易于細胞在表面的鋪展生長；對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的純鐵醫(yī)用材料，獲得的改性層厚度均勻。


圖1為具體實施方式
十一獲得的改性層的掃描電子顯微照片。
具體實施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的任意組合。
具體實施方式
一本實施方式純鐵醫(yī)用生物材料改性液由Si(H2PO4)2 · 2H20、 Ca(NO3)2 · 4H20、NaNO2 和去離子水組成，其中 Si(H2PO4)2 · 2H20 的濃度為 20 30g/L，NaNO2 的濃度為1. 0 1. 5g/L，PO廣與N03_的摩爾比為1. 8 2. 0 1。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一不同的是=Zn(H2PO4)2 · 2H20的濃度為22 ^g/L。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一不同的是=Zn(H2PO4)2 · 2H20的濃度為25g/L。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一或二不同的是=NaNO2的濃度為 1. 1 1. 4g/L。其它與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一或二不同的是=NaNO2的濃度為 1. 2 1. 3g/L。其它與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一至五之一不同的是P043_與 N03_的摩爾比為1.9 1。其它與具體實施方式
一至五之一相同。
具體實施方式
七本實施方式使用具體實施方式
一所述改性液的改性方法，按以下步驟進行一、將純鐵醫(yī)用生物材料放入丙酮中，超聲清洗2 5min，取出后使用去離子水沖洗純鐵醫(yī)用生物材料表面10s，干燥；二、然后將純鐵醫(yī)用生物材料放進改性液中，持續(xù)攪拌，控制改性液溫度為50 70°C，改性時間為30 60min，然后使用去離子水沖洗純鐵醫(yī)用生物材料20 30s，干燥，即完成改性。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
七不同的是步驟一中超聲清洗 3 ％iin。其它與具體實施方式
七相同。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
七或八不同的是步驟二中改性液溫度為60V。其它與具體實施方式
七或八相同。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
七至九之一不同的是步驟二中改性時間為40 50min。其它與具體實施方式
七至九之一相同。
具體實施方式
十一本實施方式使用改性液的改性方法，按以下步驟進行一、將純鐵醫(yī)用生物材料放入丙酮中，超聲清洗2min，取出后使用去離子水沖洗純鐵醫(yī)用生物材料表面10s，干燥；二、然后將純鐵醫(yī)用生物材料放進改性液中，持續(xù)攪拌，控制改性液溫度為55°C，改性時間為60min，然后使用去離子水沖洗純鐵醫(yī)用生物材料30s，干燥，即完成改性。本實施方式步驟二所述改性液由Si (H2PO4) 2 · 2H20、Ca (NO3) 2 · 4H20、NaNO2和去離子水組成，其中Zn(H2PO4)2 ·2Η20的濃度為25g/L，NaNO2的濃度為1. Og/L, PO43"與N03_的摩爾比為1. 9 1。本實施方式獲得的改性層的掃描電子顯微照片如圖1所示，改性層呈致密平坦結(jié)構(gòu)，成分為CaZn2(PO4)2 ·2Η20，適合細胞鋪展生長，且有良好的生物相容性，無細胞毒性。改性層與基體的結(jié)合強度為47MPa。
權(quán)利要求
1.一種純鐵醫(yī)用生物材料改性液，其特征在于純鐵醫(yī)用生物材料改性液由 Zn (H2PO4)2 · 2H20、Ca(NO3)2 · 4H20、NaNO2 和去離子水組成，其中 Zn (H2PO4)2 · 2H20 的濃度為 20 30g/L，NaNO2的濃度為1. 0 1. 5g/L, PO廣與NOf的摩爾比為1. 8 2. 0 1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純鐵醫(yī)用生物材料改性液，其特征在于Si(H2PO4)2·2Η20 的濃度為22 ^g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純鐵醫(yī)用生物材料改性液，其特征在于Si(H2PO4)2·2Η20 的濃度為25g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種純鐵醫(yī)用生物材料改性液，其特征在于NaNO2的濃度為 1. 1 1.4g/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種純鐵醫(yī)用生物材料改性液，其特征在于NaNO2的濃度為 1. 2 1. 3g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種純鐵醫(yī)用生物材料改性液，其特征在于P043_與N03_的摩爾比為1. 9 1。
7.使用權(quán)利要求1所述改性液的改性方法，其特征在于改性方法，按以下步驟進行 一、將純鐵醫(yī)用生物材料放入丙酮中，超聲清洗2 5min，取出后使用去離子水沖洗純鐵醫(yī)用生物材料表面10s，干燥；二、然后將純鐵醫(yī)用生物材料放進改性液中，持續(xù)攪拌，控制改性液溫度為50 70°C，改性時間為30 60min，然后使用去離子水沖洗純鐵醫(yī)用生物材料 20 30s，干燥，即完成改性。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的改性方法，其特征在于步驟一中超聲清洗3 ％iin。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的改性方法，其特征在于步驟二中改性液溫度為60°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的改性方法，其特征在于步驟二中改性時間為40 50min。
全文摘要
一種純鐵醫(yī)用生物材料改性液及改性方法，涉及一種純鐵醫(yī)用生物材料改性液及改性方法。是要解決純鐵作為可降解性生物材料在植入初期由于沒有表面鈍化膜或降解產(chǎn)物的覆蓋作用，降解速率比較高，現(xiàn)有的改性方法對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的植入材料難以應(yīng)用的問題。改性液由Zn(H2PO4)2·2H2O、Ca(NO3)2·4H2O、NaNO2和去離子水組成。方法將純鐵醫(yī)用生物材料放入丙酮中超聲清洗，用去離子水沖洗表面，干燥；將純鐵醫(yī)用生物材料放進改性液中，攪拌，用去離子水沖洗純鐵醫(yī)用生物材料，干燥，即完成改性。本發(fā)明改性液的成分簡單，易于配制；純鐵醫(yī)用材料改性后獲得的改性層成分成分單一，無有毒物質(zhì)，改性層厚度均勻。
文檔編號C23C22/13GK102517575SQ20121000390
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者馮吉才, 司國棟, 曹健, 郭鶴, 陳海燕 申請人:哈爾濱工業(yè)大學