本發(fā)明涉及醫(yī)療外科器械技術領域，特別涉及復合涂層骨骼固定件及其制備方法。

背景技術：

在臨床治療中，將骨骼固定件(如骨釘、骨板等)固定在患者需要治療的骨骼上可以有效地治療骨折、骨骼變形等疾病，因此，骨骼固定件得到廣泛應用。金屬材料由于其良好的力學性能成為骨骼固定件的主要組成材料，但現(xiàn)有的骨骼固定件并不能與骨組織很好的結合，而且其中的金屬材料會直接影響骨愈合，更嚴重地，會導致骨骼局部的炎癥反應。

因而，現(xiàn)有的骨骼固定件亟需改進，以提升骨骼固定件的治療效果。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一在于提供一復合涂層骨骼固定件，其可有效促進與其相連的骨組織的生長。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，一復合涂層骨骼固定件，其包括：骨骼固定件；骨骼固定件的表面依次附著物理氣相沉積pvd涂層和生長促進納米粒子改性的pvd涂層，其中pvd涂層為alcrn、craln、crn、altin、tialn、tialcrn、tisin、tisialn、tialwn或其混合物構成的納米硬質(zhì)涂層，生長促進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)明的另一實施例還提供了復合涂層骨骼固定件的制備方法，其包括如下步驟：提供骨骼固定件；采用物理氣相沉積pvd工藝在骨骼固定件的表面沉積alcrn、craln、crn、altin、tialn、tialcrn、tisin、tisialn、tialwn或其混合物構成的納米硬質(zhì)涂層以形成pvd涂層；將生長促進納米粒子導入物理氣相沉積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促進納米粒子改性的pvd涂層，其中生長促進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)明實施例提供了復合涂層骨骼固定件及其制備方法，其通過在骨骼固定件的表面依次沉積pvd涂層和生長促進納米粒子改性的pvd涂層形成復合涂層骨骼固定件，一方面增強了骨骼固定件的硬度及耐磨性，另一方面，生長促進納米粒子改性的pvd涂層中的生長促進納米粒子也能有效促進與其相連的骨組織的生長及/或傷口的愈合。

附圖說明

圖1所示是根據(jù)本發(fā)明一實施例的復合涂層骨骼固定件的主視圖

圖2所示是圖1所示的復合涂層骨骼固定件i處的軸向截面放大圖

具體實施方式

為更好的理解本發(fā)明的精神，以下結合本發(fā)明的部分優(yōu)選實施例對其作進一步說明。

圖1所示是根據(jù)本發(fā)明一實施例的復合涂層骨骼固定件的主視圖，圖1所示的復合涂層骨骼固定件為骨釘，然而本發(fā)明的骨骼固定件并不限于骨釘，亦可為骨板或其他用于醫(yī)療上骨骼治療的固定件。

圖2所示是圖1所示的復合涂層骨骼固定件i處的軸向截面放大圖。

如圖1和2所示，復合涂層骨骼固定件100包括骨骼固定件10，骨骼固定件10的表面10a依次附著pvd涂層12和生長促進納米粒子改性的pvd涂層14。其中，pvd涂層12為包括alcrn、craln、crn、altin、tialn、tialcrn、tisin、tisialn、tialwn或其混合物構成的納米硬質(zhì)涂層，生長促進納米粒子改性的pvd涂層14中的生長促進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。

生長促進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骨骼固定件相連的骨組織進行離子交換，不僅縮短了骨骼固定件與骨組織的結合時間，還增強了兩者的結合強度，可以有效促進骨組織的生長愈合。

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

在本發(fā)明的又一實施例中，pvd涂層12的厚度為1μm-15μm，pvd涂層12的厚度可進一步優(yōu)選為3μm-6μm，pvd涂層12的表面硬度為1500hv-5000hv。pvd涂層12的表面硬度可進一步優(yōu)選為約2000hv-3500hv。

在本發(fā)明的又一實施例中，生長促進納米粒子改性的pvd涂層14的厚度為1μm-15μm，生長促進納米粒子改性的pvd涂層14的厚度可進一步優(yōu)選為3μm-6μm。

在本發(fā)明的又一實施例中，生長促進納米粒子改性的pvd涂層14的表面硬度為1000hv-3000hv。生長促進納米粒子改性的pvd涂層14的表面硬度可進一步優(yōu)選為約1500hv-2500hv。

圖1所示根據(jù)本發(fā)明一實施例的復合涂層骨骼固定件100的制備方法包括如下步驟：

提供骨骼固定件10；

采用pvd工藝在骨骼固定件10的表面10a上沉積alcrn、craln、crn、altin、tialn、tialcrn、tisin、tisialn、tialwn或其混合物構成的納米硬質(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促進納米粒子導入pvd工藝爐中，采用pvd工藝在所述pvd涂層12的表面12a形成生長促進納米粒子改性的pvd涂層14。

在本發(fā)明的一實施例中，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的條件下清潔骨骼固定件10的表面10a；然后停止通入氬氣，通入純度為99.999％的氮氣，在偏壓為80-100v的條件下，打開包含用于組成pvd涂層12的金屬的靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨骼固定件10的表面10a沉積形成pvd涂層12。

在本發(fā)明的一實施例中，采用pvd工藝形成生長促進納米粒子改性的pvd涂層14的步驟包括：繼續(xù)通入純度為99.999％的氮氣，在偏壓為80-100v的條件下，保持包含用于組成pvd涂層12的金屬的靶的開啟狀態(tài)，同時導入包含鈣納米粒子、磷納米粒子、鋅納米粒子或其混合物的生長促進納米粒子，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在pvd涂層12的表面12a沉積形成生長促進納米粒子改性的pvd涂層14。

本發(fā)明實施例可通過常規(guī)的pvd設備采用常規(guī)的pvd工藝形成pvd涂層12和生長促進納米粒子改性的pvd涂層14。

以下結合本發(fā)明的部分更優(yōu)選實施例對其作進一步說明。

實施例1

提供骨釘；

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，清潔骨釘?shù)谋砻?；然后停止通入氬氣，通入純度?9.999％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，打開cral靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨骼固定件的表面沉積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％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，保持cral靶的開啟狀態(tài)，同時導入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，從而形成復合涂層骨釘。

實施例2

提供骨板；

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，清潔骨板的表面；然后停止通入氬氣，通入純度為99.999％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，打開cral靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨板的表面沉積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％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，保持cral靶的開啟狀態(tài)，同時導入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，從而形成復合涂層骨板。

實施例3

提供骨釘；

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，清潔骨釘?shù)谋砻?；然后停止通入氬氣，通入純度?9.999％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，打開alti靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨釘?shù)谋砻娉练etialn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％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，保持alti靶的開啟狀態(tài)，同時導入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，從而形成復合涂層骨釘。

實施例4

提供骨板；

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，清潔骨板的表面；然后停止通入氬氣，通入純度為99.999％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，打開alti靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨板的表面沉積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％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，保持alti靶的開啟狀態(tài)，同時導入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，從而形成復合涂層骨板。

實施例5

提供骨釘；

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，清潔骨釘?shù)谋砻?；然后停止通入氬氣，通入純度?9.999％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，打開alti靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨釘?shù)谋砻娉练etialn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％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，保持alti靶的開啟狀態(tài)，同時導入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的生長促進納米粒子改性的pvd涂層，從而形成復合涂層骨釘。

實施例6

提供骨板；

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，清潔骨板的表面；然后停止通入氬氣，通入純度為99.999％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，打開alti靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨板的表面沉積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％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，保持alti靶的開啟狀態(tài)，同時導入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的生長促進納米粒子改性的pvd涂層，從而形成復合涂層骨板。

實施例7

提供骨釘；

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，清潔骨釘?shù)谋砻?；然后停止通入氬氣，通入純度?9.999％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，打開alti靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨釘?shù)谋砻娉练etialn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％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，保持alti靶的開啟狀態(tài)，同時導入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的生長促進納米粒子改性的pvd涂層，從而形成復合涂層骨釘。

實施例8

提供骨釘；

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，清潔骨釘?shù)谋砻?；然后停止通入氬氣，通入純度?9.999％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，打開alti靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨釘?shù)谋砻娉练etialn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％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，保持alti靶的開啟狀態(tài)，同時導入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的生長促進納米粒子改性的pvd涂層，從而形成復合涂層骨釘。

實施例9

提供骨板；

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，清潔骨板的表面；然后停止通入氬氣，通入純度為99.999％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，打開cral靶，弧電流為120a-200a，采用pvd工藝在清潔后骨板的表面沉積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％的氮氣(即高純氮氣)，在偏壓為80-100v的條件下，保持cral靶的開啟狀態(tài)，同時導入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的生長促進納米粒子改性的pvd涂層，從而形成復合涂層骨板。

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

本發(fā)明的技術內(nèi)容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本領域的技術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)明的保護范圍應不限于實施例所揭示的內(nèi)容，而應包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請權利要求書所涵蓋。