本發(fā)明涉及醫(yī)療外科器械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及復(fù)合涂層骨骼支架及其制備方法。

背景技術(shù)：

在臨床治療中，骨髓炎等骨骼疾病可以通過(guò)將骨骼支架替換患者的病變骨骼來(lái)達(dá)到從根源上消滅病灶的目的。金屬材料由于其良好的力學(xué)性能成為骨骼支架的主要組成材料，但現(xiàn)有的骨骼支架并不能很好地與相連的骨組織結(jié)合，而且其中的金屬材料會(huì)直接影響骨愈合，更嚴(yán)重地，會(huì)導(dǎo)致骨骼局部的炎癥反應(yīng)。

因而，現(xiàn)有的骨骼支架亟需改進(jìn)，以提升骨骼支架的治療效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一在于提供一復(fù)合涂層骨骼支架，其可有效促進(jìn)與其相連的骨組織的生長(zhǎng)。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，一復(fù)合涂層骨骼支架，其包括：骨骼支架；骨骼支架的表面依次附著物理氣相沉積pvd涂層和生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層，其中pvd涂層為alcrn、craln、crn、altin、tialn、tialcrn、tisin、tisialn、tialwn或其混合物構(gòu)成的納米硬質(zhì)涂層，生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子是鈣納米粒子、磷納米粒子、鋅納米粒子或其混合物。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例還提供了復(fù)合涂層骨骼支架的制備方法，其包括如下步驟：提供骨骼支架；采用物理氣相沉積pvd工藝在骨骼支架的表面沉積alcrn、craln、crn、altin、tialn、tialcrn、tisin、tisialn、tialwn或其混合物構(gòu)成的納米硬質(zhì)涂層以形成pvd涂層；將生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子導(dǎo)入物理氣相沉積pvd工藝爐中，采用物理氣相沉積pvd工藝在pvd涂層的表面形成生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層，其中生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子是鈣納米粒子、磷納米粒子、鋅納米粒子或其混合物。

本發(fā)明實(shí)施例提供了復(fù)合涂層骨骼支架及其制備方法，其通過(guò)在骨骼支架的表面依次沉積pvd涂層和生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層形成復(fù)合涂層骨骼支架，一方面增強(qiáng)了骨骼支架的硬度及耐磨性，另一方面，生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層中的生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子也能有效促進(jìn)與其相連的骨組織的生長(zhǎng)及/或傷口的愈合。

附圖說(shuō)明

圖1所示是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的復(fù)合涂層骨骼支架的主視圖

圖2所示是圖1所示的復(fù)合涂層骨骼支架沿a-a'方向的截面放大圖

具體實(shí)施方式

為更好的理解本發(fā)明的精神，以下結(jié)合本發(fā)明的部分優(yōu)選實(shí)施例對(duì)其作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1所示是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的復(fù)合涂層骨骼支架的主視圖，圖2所示是圖1所示的復(fù)合涂層骨骼支架沿a-a'方向的截面放大圖。

如圖1和2所示，復(fù)合涂層骨骼支架100包括骨骼支架10，骨骼支架10的表面10a依次附著pvd涂層12和生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層14。其中，pvd涂層12為包括alcrn、craln、crn、altin、tialn、tialcrn、tisin、tisialn、tialwn或其混合物構(gòu)成的納米硬質(zhì)涂層，生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層14中的生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子由鈣納米粒子、磷納米粒子、鋅納米粒子或其混合物組成。

生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子中的鈣納米粒子、磷納米粒子或鋅納米粒子可以與其相連的骨組織進(jìn)行離子交換，不僅縮短了骨骼支架與骨組織的結(jié)合時(shí)間，還增強(qiáng)了兩者的結(jié)合強(qiáng)度，可以有效促進(jìn)骨組織的生長(zhǎng)愈合。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層14中，生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子的重量比例約為5-40％，粒徑為1-100nm。

在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，pvd涂層12的厚度為1-15μm，pvd涂層12的厚度可進(jìn)一步優(yōu)選為3-6μm，pvd涂層12的表面硬度為1500hv-5000hv。pvd涂層12的表面硬度可進(jìn)一步優(yōu)選為約2000hv-3500hv。

在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層14的厚度為1μm-15μm，生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層14的厚度可進(jìn)一步優(yōu)選為3μm-6μm。

在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層14的表面硬度為1000hv-3000hv。生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層14的表面硬度可進(jìn)一步優(yōu)選為約1500hv-2500hv。

圖1所示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的復(fù)合涂層骨骼支架100的制備方法包括如下步驟：

提供骨骼支架10；

采用pvd工藝在骨骼支架10的表面10a上沉積alcrn、craln、crn、altin、tialn、tialcrn、tisin、tisialn、tialwn或其混合物構(gòu)成的納米硬質(zhì)涂層以形成pvd涂層12；以及

將由鈣納米粒子、磷納米粒子、鋅納米粒子或其混合物組成的生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子導(dǎo)入pvd工藝爐中，采用pvd工藝在所述pvd涂層12的表面12a形成生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層14。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，采用pvd工藝形成pvd涂層12的步驟包括：首先通入純度為99.999％的氬氣，在偏壓為800-1000v的條件下清潔骨骼支架10的表面10a；然后停止通入氬氣，通入純度為99.999％的氮?dú)猓谄珘簽?0-100v的條件下，打開(kāi)包含用于組成pvd涂層12的金屬的靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨骼支架10的表面10a沉積形成pvd涂層12。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，采用pvd工藝形成生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層14的步驟包括：繼續(xù)通入純度為99.999％的氮?dú)猓谄珘簽?0-100v的條件下，保持包含用于組成pvd涂層12的金屬的靶的開(kāi)啟狀態(tài)，同時(shí)導(dǎo)入包含鈣納米粒子、磷納米粒子、鋅納米粒子或其混合物的生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在pvd涂層12的表面12a沉積形成生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層14。

本發(fā)明實(shí)施例可通過(guò)常規(guī)的pvd設(shè)備采用常規(guī)的pvd工藝形成pvd涂層12和生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層14。

以下結(jié)合本發(fā)明的部分更優(yōu)選實(shí)施例對(duì)其作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

提供骨骼支架；

通入純度為99.999％的氬氣(即高純氬氣)，在偏壓為800-1000v的條件下，清潔骨骼支架的表面；然后停止通入氬氣，通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，打開(kāi)cral靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨骼支架的表面沉積alcrn合金形成厚度為3μm-6μm的pvd涂層；

接著，繼續(xù)通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，保持cral靶的開(kāi)啟狀態(tài)，同時(shí)導(dǎo)入1nm-100nm的鈣納米粒子，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3μm-6μm的鈣納米粒子改性的pvd涂層，從而形成復(fù)合涂層骨骼支架。

實(shí)施例2

提供骨骼支架；

通入純度為99.999％的氬氣(即高純氬氣)，在偏壓為800-1000v的條件下，清潔骨骼支架的表面；然后停止通入氬氣，通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，打開(kāi)cral靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨骼支架的表面沉積alcrn合金形成厚度為3μm-6μm的pvd涂層；

接著，繼續(xù)通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，保持cral靶的開(kāi)啟狀態(tài)，同時(shí)導(dǎo)入1nm-100nm的磷納米粒子，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3μm-6μm的磷納米粒子改性的pvd涂層，從而形成復(fù)合涂層骨骼支架。

實(shí)施例3

提供骨骼支架；

通入純度為99.999％的氬氣(即高純氬氣)，在偏壓為800-1000v的條件下，清潔骨骼支架的表面；然后停止通入氬氣，通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，打開(kāi)alti靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨骼支架的表面沉積tialn合金形成厚度為3μm-6μm的pvd涂層；

接著，繼續(xù)通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，保持alti靶的開(kāi)啟狀態(tài)，同時(shí)導(dǎo)入1nm-100nm的磷納米粒子，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3μm-6μm的磷納米粒子改性的pvd涂層，從而形成復(fù)合涂層骨骼支架。

實(shí)施例4

提供骨骼支架；

通入純度為99.999％的氬氣(即高純氬氣)，在偏壓為800-1000v的條件下，清潔骨骼支架的表面；然后停止通入氬氣，通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，打開(kāi)alti靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨骼支架的表面沉積tialn合金形成厚度為3μm-6μm的pvd涂層；

接著，繼續(xù)通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，保持alti靶的開(kāi)啟狀態(tài)，同時(shí)導(dǎo)入1nm-100nm的鋅納米粒子，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3μm-6μm的鋅納米粒子改性的pvd涂層，從而形成復(fù)合涂層骨骼支架。

實(shí)施例5

提供骨骼支架；

通入純度為99.999％的氬氣(即高純氬氣)，在偏壓為800-1000v的條件下，清潔骨骼支架的表面；然后停止通入氬氣，通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，打開(kāi)alti靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨骼支架的表面沉積tialn合金形成厚度為3μm-6μm的pvd涂層；

接著，繼續(xù)通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，保持alti靶的開(kāi)啟狀態(tài)，同時(shí)導(dǎo)入1nm-100nm的鈣納米粒子和鋅納米粒子，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3μm-6μm的生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層，從而形成復(fù)合涂層骨骼支架。

實(shí)施例6

提供骨骼支架；

通入純度為99.999％的氬氣(即高純氬氣)，在偏壓為800-1000v的條件下，清潔骨骼支架的表面；然后停止通入氬氣，通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，打開(kāi)alti靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨骼支架的表面沉積tialn合金形成厚度為3μm-6μm的pvd涂層；

接著，繼續(xù)通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，保持alti靶的開(kāi)啟狀態(tài)，同時(shí)導(dǎo)入1nm-100nm的鈣納米粒子和磷納米粒子，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3μm-6μm的生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層，從而形成復(fù)合涂層骨骼支架。

實(shí)施例7

提供骨骼支架；

通入純度為99.999％的氬氣(即高純氬氣)，在偏壓為800-1000v的條件下，清潔骨骼支架的表面；然后停止通入氬氣，通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，打開(kāi)alti靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨骼支架的表面沉積tialn合金形成厚度為3μm-6μm的pvd涂層；

接著，繼續(xù)通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，保持alti靶的開(kāi)啟狀態(tài)，同時(shí)導(dǎo)入1nm-100nm的鋅納米粒子和磷納米粒子，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3μm-6μm的生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層，從而形成復(fù)合涂層骨骼支架。

實(shí)施例8

提供骨骼支架；

通入純度為99.999％的氬氣(即高純氬氣)，在偏壓為800-1000v的條件下，清潔骨骼支架的表面；然后停止通入氬氣，通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，打開(kāi)alti靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨骼支架的表面沉積tialn合金形成厚度為3μm-6μm的pvd涂層；

接著，繼續(xù)通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，保持alti靶的開(kāi)啟狀態(tài)，同時(shí)導(dǎo)入1nm-100nm的鈣納米粒子、磷納米粒子和鋅納米粒子，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3μm-6μm的生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層，從而形成復(fù)合涂層骨骼支架。

實(shí)施例9

提供骨骼支架；

通入純度為99.999％的氬氣(即高純氬氣)，在偏壓為800-1000v的條件下，清潔骨骼支架的表面；然后停止通入氬氣，通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，打開(kāi)cral靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨骼支架的表面沉積alcrn合金形成厚度為3μm-6μm的pvd涂層；

接著，繼續(xù)通入純度為99.999％的氮?dú)?即高純氮?dú)?，在偏壓為80-100v的條件下，保持cral靶的開(kāi)啟狀態(tài)，同時(shí)導(dǎo)入1nm-100nm的鈣納米粒子、磷納米粒子和鋅納米粒子，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3μm-6μm的生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層，從而形成復(fù)合涂層骨骼支架。

雖然pvd技術(shù)是一門(mén)已知的在現(xiàn)代物理、化學(xué)、材料學(xué)、電子學(xué)、力學(xué)等多學(xué)科基礎(chǔ)上建立起來(lái)的工程技術(shù)，即將金屬或非金屬靶材(所鍍膜材料)在真空環(huán)境下，經(jīng)過(guò)物理過(guò)程沉積在需要鍍膜工件表面的過(guò)程。但僅采用pvd技術(shù)在骨骼支架10的表面直接沉積涂層所得到的骨骼支架，其并不能與骨組織很好的結(jié)合，其中的金屬材料直接與骨骼接觸，影響骨愈合。而在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)在骨骼支架的表面依次沉積pvd涂層和生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層形成復(fù)合涂層骨骼支架，兩涂層不僅增強(qiáng)了骨骼支架的硬度及耐磨性，而且生長(zhǎng)促進(jìn)納米粒子改性的pvd涂層中的納米粒子具有良好的生物活性，有效地促進(jìn)了與其相連的骨組織的生長(zhǎng)。

本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專(zhuān)利申請(qǐng)權(quán)利要求書(shū)所涵蓋。