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)合涂層麻醉針及其制備方法。
背景技術(shù):
根據(jù)世界衛(wèi)生組織頒布的《院內(nèi)感染防治實(shí)用手冊》中的有關(guān)數(shù)據(jù),全世界每天有超過1400萬人在遭受院內(nèi)感染的痛苦,其中60%的細(xì)菌感染與臨床使用的醫(yī)療器械有關(guān)。也就是說,目前臨床使用的醫(yī)療器械,大到手術(shù)刀和骨鉆,小到骨針和麻醉針,因無法滿足抗菌要求而在與人體直接接觸時(shí)使患者遭受細(xì)菌感染。
因而,現(xiàn)有的醫(yī)療器械亟需改進(jìn),以提升醫(yī)療器械的抗菌效果,降低患者感染細(xì)菌的風(fēng)險(xiǎn)。
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)合涂層麻醉針,其具有有效的抗菌功能。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例,一復(fù)合涂層麻醉針,其包括:麻醉針;麻醉針的表面依次附著滲氮層、物理氣相沉積pvd涂層和抗菌納米粒子改性的pvd涂層,其中pvd涂層為包括alcrn、craln、crn、tin、altin、tialn、tialcrn、tisin、tisialn、tialwn或其混合物的納米硬質(zhì)涂層。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例還提供了復(fù)合涂層麻醉針的制備方法,其包括如下步驟:提供麻醉針;對(duì)麻醉針進(jìn)行離子滲氮處理以在麻醉針的表面形成滲氮層;采用物理氣相沉積pvd工藝在滲氮層的表面沉積包括alcrn、craln、crn、tin、altin、tialn、tialcrn、tisin、tisialn、tialwn或其混合物的納米硬質(zhì)涂層以形成pvd涂層;將抗菌納米粒子導(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涂層的表面形成抗菌納米粒子改性的pvd涂層。
本發(fā)明實(shí)施例提供了復(fù)合涂層麻醉針及其制備方法,其通過在麻醉針的表面依次沉積滲氮層、pvd涂層和抗菌納米粒子改性的pvd涂層形成復(fù)合涂層麻醉針,一方面增強(qiáng)了麻醉針的硬度及耐磨性,另一方面,抗菌納米粒子改性的pvd涂層中的抗菌納米粒子也能有效抵抗細(xì)菌,降低患者感染細(xì)菌的風(fēng)險(xiǎn)。
附圖說明
圖1所示是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的復(fù)合涂層麻醉針的主視圖
圖2所示是圖1所示的復(fù)合涂層麻醉針a-a方向的截面圖
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)一步說明。
圖1所示是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的復(fù)合涂層麻醉針100的主視圖,圖2所示是圖1所示的復(fù)合涂層麻醉針100a-a方向的截面圖。
如圖1和2所示,復(fù)合涂層麻醉針100包括麻醉針10,麻醉針10的表面10a依次附著滲氮層16、pvd涂層12和抗菌納米粒子改性的pvd涂層14。其中,pvd涂層12為包括alcrn、craln、crn、tin、altin、tialn、tialcrn、tisin、tisialn、tialwn或其混合物的納米硬質(zhì)涂層,用以強(qiáng)化麻醉針10的耐磨性能。
抗菌納米粒子改性的pvd涂層14中的抗菌納米粒子用以強(qiáng)化麻醉針10的抗菌性能,使其與人體接觸時(shí),降低或消除患者感染細(xì)菌的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)抗菌納米粒子改性的pvd涂層14還可以進(jìn)一步強(qiáng)化麻醉針10的耐磨性能。位于麻醉針10和pvd涂層12之間的滲氮層16用以進(jìn)一步強(qiáng)化麻醉針10的表面10a和pvd涂層12之間的結(jié)合度。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,抗菌納米粒子改性的pvd涂層14中的抗菌納米粒子包括銀納米粒子、銅納米粒子或其混合物。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,抗菌納米粒子在抗菌納米粒子改性的pvd涂層14中的原子百分比為0.1-25%。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,抗菌納米粒子的粒徑為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,抗菌納米粒子改性的pvd涂層14的厚度為1-15μm,抗菌納米粒子改性的pvd涂層14的厚度可進(jìn)一步優(yōu)選為3-6μm。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中,抗菌納米粒子改性的pvd涂層14的表面硬度為1000hv-3000hv??咕{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。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中,滲氮層16的厚度為0.01mm-0.5mm。滲氮層16的厚度可進(jìn)一步優(yōu)選為不小于0.2mm。
圖1所示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的復(fù)合涂層麻醉針100的制備方法包括如下步驟:
提供麻醉針10;對(duì)麻醉針10進(jìn)行離子滲氮處理以在麻醉針10的表面10a形成滲氮層16;
采用pvd工藝在滲氮層16的表面16a上沉積包括alcrn、craln、crn、tin、altin、tialn、tialcrn、tisin、tisialn、tialwn或其混合物的納米硬質(zhì)涂層以形成pvd涂層12;以及
將抗菌納米粒子導(dǎo)入pvd工藝爐中,采用pvd工藝在pvd涂層12的表面12a形成抗菌納米粒子改性的pvd涂層14。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,抗菌納米粒子改性的pvd涂層14中的抗菌納米粒子包括銀納米粒子、銅納米粒子或其混合物。
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的條件下清潔滲氮層16的表面16a;然后停止通入氬氣,通入純度為99.999%的氮?dú)?,在偏壓?0-100v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工藝在清潔后滲氮層16的表面16a沉積形成pvd涂層12。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,采用pvd工藝形成抗菌納米粒子改性的pvd涂層14的步驟包括:繼續(xù)通入純度為99.999%的氮?dú)?,在偏壓?0-100v的條件下,保持包含用于組成pvd涂層12的金屬的靶的開啟狀態(tài),同時(shí)導(dǎo)入包含銀納米粒子、銅納米粒子或其混合物的抗菌納米粒子,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在pvd涂層12的表面12a沉積形成抗菌納米粒子改性的pvd涂層14。
本發(fā)明實(shí)施例可通過常規(guī)的pvd設(shè)備采用常規(guī)的pvd工藝形成pvd涂層12和抗菌納米粒子改性的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)一步說明。
實(shí)施例1
提供麻醉針;在400℃的氮?dú)猸h(huán)境下對(duì)麻醉針10進(jìn)行離子滲氮處理以在麻醉針10的表面10a形成滲氮層16,滲氮層的厚度為0.25mm;
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,清潔滲氮層16的表面16a;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ti靶,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在清潔后滲氮層16的表面16a沉積tin合金形成厚度為3-6μm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靶的開啟狀態(tài),同時(shí)導(dǎo)入1-100nm的銀納米粒子,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3-6μm的銀納米粒子改性的pvd涂層,從而形成復(fù)合涂層麻醉針。
實(shí)施例2
提供麻醉針;在400℃的氮?dú)猸h(huán)境下對(duì)麻醉針10進(jìn)行離子滲氮處理以在麻醉針10的表面10a形成滲氮層16,滲氮層的厚度為0.3mm;
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,清潔滲氮層16的表面16a;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ti靶,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在清潔后滲氮層16的表面16a沉積tin合金形成厚度為3-6μm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靶的開啟狀態(tài),同時(shí)導(dǎo)入1-100nm的銅納米粒子,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3-6μm的銅納米粒子改性的pvd涂層,從而形成復(fù)合涂層麻醉針。
實(shí)施例3
提供麻醉針;在400℃的氮?dú)猸h(huán)境下對(duì)麻醉針10進(jìn)行離子滲氮處理以在麻醉針10的表面10a形成滲氮層16,滲氮層的厚度為0.35mm;
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,清潔滲氮層16的表面16a;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alti靶,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在清潔后滲氮層16的表面16a沉積tialn合金形成厚度為3-6μm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靶的開啟狀態(tài),同時(shí)導(dǎo)入1-100nm的銅納米粒子,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3-6μm的銅納米粒子改性的pvd涂層,從而形成復(fù)合涂層麻醉針。
實(shí)施例4
提供麻醉針;在400℃的氮?dú)猸h(huán)境下對(duì)麻醉針10進(jìn)行離子滲氮處理以在麻醉針10的表面10a形成滲氮層16,滲氮層的厚度為0.5mm;
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,清潔滲氮層16的表面16a;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alti靶,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在清潔后滲氮層16的表面16a沉積tialn合金形成厚度為3-6μm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靶的開啟狀態(tài),同時(shí)導(dǎo)入1-100nm的銅納米粒子,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3-6μm的銅納米粒子改性的pvd涂層,從而形成復(fù)合涂層麻醉針。
實(shí)施例5
提供麻醉針;在400℃的氮?dú)猸h(huán)境下對(duì)麻醉針10進(jìn)行離子滲氮處理以在麻醉針10的表面10a形成滲氮層16,滲氮層的厚度為0.4mm;
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,清潔滲氮層16的表面16a;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alti靶,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在清潔后滲氮層16的表面16a沉積tialn合金形成厚度為3-6μm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靶的開啟狀態(tài),同時(shí)導(dǎo)入1-100nm的銀納米粒子和銅納米粒子,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3-6μm的抗菌納米粒子改性的pvd涂層,從而形成復(fù)合涂層麻醉針。
實(shí)施例6
提供麻醉針;在400℃的氮?dú)猸h(huán)境下對(duì)麻醉針10進(jìn)行離子滲氮處理以在麻醉針10的表面10a形成滲氮層16,滲氮層的厚度為0.25mm;
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,清潔滲氮層16的表面16a;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alti靶,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在清潔后滲氮層16的表面16a沉積tialn合金形成厚度為3-6μm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靶的開啟狀態(tài),同時(shí)導(dǎo)入1-100nm的銀納米粒子和銅納米粒子,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3-6μm的抗菌納米粒子改性的pvd涂層,從而形成復(fù)合涂層麻醉針。
實(shí)施例7
提供麻醉針;在400℃的氮?dú)猸h(huán)境下對(duì)麻醉針10進(jìn)行離子滲氮處理以在麻醉針10的表面10a形成滲氮層16,滲氮層的厚度為0.3mm;
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,清潔滲氮層16的表面16a;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alti靶,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在清潔后滲氮層16的表面16a沉積tialn合金形成厚度為3-6μm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靶的開啟狀態(tài),同時(shí)導(dǎo)入1-100nm的銀納米粒子和銅納米粒子,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3-6μm的抗菌納米粒子改性的pvd涂層,從而形成復(fù)合涂層麻醉針。
實(shí)施例8
提供麻醉針;在400℃的氮?dú)猸h(huán)境下對(duì)麻醉針10進(jìn)行離子滲氮處理以在麻醉針10的表面10a形成滲氮層16,滲氮層的厚度為0.3mm;
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,清潔滲氮層16的表面16a;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alti靶,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在清潔后滲氮層16的表面16a沉積tialn合金形成厚度為3-6μm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靶的開啟狀態(tài),同時(shí)導(dǎo)入1-100nm的銀納米粒子,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3-6μm的銀納米粒子改性的pvd涂層,從而形成復(fù)合涂層麻醉針。
實(shí)施例9
提供麻醉針;在400℃的氮?dú)猸h(huán)境下對(duì)麻醉針10進(jìn)行離子滲氮處理以在麻醉針10的表面10a形成滲氮層16,滲氮層的厚度為0.25mm;
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,清潔滲氮層16的表面16a;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cral靶,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在清潔后滲氮層16的表面16a沉積alcrn合金形成厚度為3-6μm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靶的開啟狀態(tài),同時(shí)導(dǎo)入1-100nm的銀納米粒子,弧電流為120a-200a,采用pvd工藝在pvd涂層的表面沉積厚度為3-6μm的銀納米粒子改性的pvd涂層,從而形成復(fù)合涂層麻醉針。
對(duì)上述實(shí)施例1-9的復(fù)合涂層麻醉針和常用的普通麻醉針進(jìn)行抗菌效果實(shí)驗(yàn)。測試方法:參考iso22196:2011;實(shí)驗(yàn)菌種:黃金色葡萄球菌atcc6538p(表一),大腸桿菌atcc8739(表二)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)請(qǐng)參見表一和表二。
表一
表二
注:
●參照標(biāo)準(zhǔn)iso8251-87和jish8682標(biāo)準(zhǔn),用磨擦輪磨耗試驗(yàn)機(jī)測定在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,使涂層與膠接在磨擦輪外緣上的研磨砂紙作平面往復(fù)運(yùn)動(dòng),每雙行程后磨擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度(0.9°),經(jīng)規(guī)定的若干次研磨后,涂層質(zhì)量(mg)的減少作為衡量耐磨性的標(biāo)準(zhǔn)。
●本發(fā)明各實(shí)施例的復(fù)合涂層麻醉針的抗菌活性值為相對(duì)于普通麻醉針的抗菌活性值。
由上表可知,相較于常用的普通麻醉針,本發(fā)明實(shí)施例提供的復(fù)合涂層麻醉針,通過在麻醉針的表面設(shè)置pvd涂層和抗菌納米粒子改性的pvd涂層,有效提高了復(fù)合涂層麻醉針的表面硬度和抗菌性能,從而提高了復(fù)合涂層麻醉針的品質(zhì)及使用壽命,在復(fù)合涂層麻醉針接觸人體的過程中,降低或消除患者感染細(xì)菌的風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的復(fù)合涂層麻醉針,可通過在麻醉針的表面設(shè)置滲氮層來提高麻醉針的表面的涂層的結(jié)合度,有效避免涂層脫落,從而進(jìn)一步提高復(fù)合涂層麻醉針的品質(zhì),延長其使用壽命。
雖然pvd技術(shù)是一門已知的在現(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(shù)在麻醉針10表面直接沉積涂層所得到的麻醉針,其抗菌性無法滿足麻醉針的使用要求。而本發(fā)明實(shí)施例提供的復(fù)合涂層麻醉針,將抗菌納米粒子,如銀納米粒子、銅納米粒子等,導(dǎo)入pvd工藝,在麻醉針上形成抗菌納米粒子改性的pvd涂層,提高了復(fù)合涂層麻醉針的抗菌性能。
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,并為本專利申請(qǐng)權(quán)利要求書所涵蓋。