專利名稱：一種磁性紗線及其制備方法
技術領域：
本發明涉及磁性紗線及其制備方法，特別是以一種手術線為芯線，以醫用聚氨酯為皮層，芯線外表面吸附納米磁性氧化鐵粉體層的高磁性紗線及其制備方法，屬于功能紗線類。
背景技術：
手術線是目前外科手術縫合中廣泛使用的較安全的生物材料之一，隨著外科手術的發展，介入治療及微器件的置入人體也是一種較通用的手術治療方式，如置入輸尿管支架管，血管支架等，一部分置入人體內的微器件是永久置入，一部分是短時間置入，對于短時間置入的微器件將面臨兩次手術創面，或兩次使用內窺鏡系統對病人造成較大的痛苦，如何避免較大的手術創面及使用內窺鏡系統，采用更柔軟、直徑更小的導管在非直視的條件下可靠捕獲并牽拉出置入的微器件，減小病人的痛苦，是醫生與病人共同期望的。如何實現有效、可靠地捕獲是一個重要的技術難題，對于輸尿管支架管，血管支架類置入器件是在液態介質中，液態介質(尿液或血液)為導管的移動提供了潤滑作用，便于柔軟的導管通過管道到達置入位置，但用于取出微器件的柔軟導管與微器件的可靠連接是實現可靠地捕獲的前提。由于是人體管道組織內部，不能使用堅硬的抓鉤來抓取置入的器件。為了形成可靠的連接，在置入的微器件上固定磁性的線網，磁性的線網線漂浮于液態介質(尿液或血液)中，柔軟導管前端也附上磁體，通過磁力作用可實現捕獲。制備高磁性強度、具有生物惰性，又滿足較高機械強度要求的磁性紗線就成為關鍵。目前關于磁性纖維及其紗線的制備研究較多，但都是采用磁性粉體與聚合物混合造粒，再熔融紡絲，主要制備具有磁性的功能保健品，而不需要研究他的生物惰性及磁性強度的大小，尚無可適用于固定于生物微器件上具有高磁性強度、生物惰性，又滿足機械強度要求的磁性紗線，來編制磁性線網。
發明內容
針對上述存在的問題，本發明的目的在于提供一種適用于固定于生物微器件上具有高磁性強度、生物惰性，又滿足機械強度要求、制備方法簡單的磁性紗線及其制備方法。為實現上述目的:本發明的技術解決方案是:
一種磁性紗線，所述磁性紗線由芯線、磁性納米氧化鐵粉體層、皮層構成。磁性紗線以手術線為芯線，芯線外表面吸附有磁性納米氧化鐵粉體層，磁性納米氧化鐵粉體層的厚度為50nm-300nm,磁性納米氧化鐵粉體的粒徑20nm-50nm,磁性納米氧化鐵粉體層外包覆有皮層，皮層的厚度為10nm-50nm。所述芯線為滌綸編織手術線或丙綸編織手術線或尼龍編織手術線中的一種。所述皮層為醫用聚氨酯。磁性紗線的制備，制備按以下步驟: a磁性納米氧化鐵 粉體分散液的配制
選取粒徑20nm-50nm的磁性納米氧化鐵粉體加入酒精中，納米氧化鐵粉體與酒精的質量比為1/10-3/10，超聲分散30-60min后加入分散劑，攪拌5_10min，再超聲分散10_15min，分散劑與納米氧化鐵粉體的質量比1/100-6/100，再加入偶聯劑，攪拌5-10min，再超聲分散10-15min，偶聯劑與納米氧化鐵粉體的質量比1/1000-5/1000。所述分散劑為十二烷基硫酸鈉或三乙基己基磷酸中的一種。所述偶聯劑為KH- 570或KH- 560或KH- 550中的一種。b芯線的處理
將選取的芯線在蒸餾水中超聲清洗20-30min后，干燥后，經低溫等離子體處理，低溫等離子體處理的電壓20-100V，電流1.5A-3.5A，時間10_60s。c吸附磁性納米氧化鐵粉體層
將經步驟b處理過的芯線浸入配制好的磁性納米氧化鐵粉體分散液中震蕩5-10min后，靜置30-60min后，取出芯線，室溫干燥10-24小時，在120_160°C雙棍熱壓1-3次，在芯線外表面形成50nm-300nm厚的磁性納米氧化鐵粉體層。d芯線外表面磁性納米氧化鐵粉體層的加固處理
將經步驟c獲取的外表面具有磁性納米氧化鐵粉體層的芯線浸入濃度為lwt%_3wt%的聚氨酯溶液中提拉1-3次，室溫干燥，在磁性納米氧化鐵粉體層外表面形成10-50nm厚聚氨酯的皮層。由于采用了以上技術方案，本發明芯線采用低溫等離子體處理提高了手術線表面對磁性納米氧化鐵粉體層的吸附，超聲分散的方法及分散劑、偶聯劑加入提高了磁性納米氧化鐵粉體分散液的穩定性與在芯線上的吸附量；以提拉成膜的方法制備醫用聚氨酯的皮層，方便皮層厚度的 控制，加固了磁性納米氧化鐵粉體層，同時獲得生物惰性。本發明提供的磁性紗線，其特點是:高磁性強度、具有生物惰性，可直接用于生物體內，又有高機械強度，完全可以用于編制需要固定于輸尿管支架管、血管支架類置入器件上的磁性線網，便于柔軟導管前端上磁體通過磁力作用實現捕獲，以牽出置入的輸尿管支架管、血管支架類微器件；芯線提供了高的機械強度，吸附的磁性納米氧化鐵粉體提供了高的磁性強度，皮層的聚氨酯包覆了芯線吸附的磁性納米氧化鐵粉體，防止了磁性納米氧化鐵粉體的脫落及與人體機體組織的直接接觸而可能產生的組織相容性問題，同時皮層的聚氨酯和芯線具有很好的生物惰性，不會產生組織相容性問題。
圖1為本發明磁性紗線的橫截面結構示意圖
圖1中I為芯線；2為納米氧化鐵粉體層；3為皮層。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的闡述。一種磁性紗線，所述磁性紗線由芯線1、磁性納米氧化鐵粉體層2、皮層3構成。磁性紗線以手術線為芯線1，芯線I外表面吸附有磁性納米氧化鐵粉體層2，磁性納米氧化鐵粉體層2的厚度為50nm-300nm,磁性納米氧化鐵粉體的粒徑20nm-50nm,磁性納米氧化鐵粉體層2外包覆有皮層3，皮層3的厚度為10nm-50nm。所述芯線I為滌綸編織手術線或丙綸編織手術線或尼龍編織手術線中的一種。
所述皮層3為醫用聚氨酯。磁性紗線的的制備，制備按以下步驟: a磁性納米氧化鐵粉體分散液的配制
選取粒徑10nm-50nm的磁性納米氧化鐵粉體加入酒精中，納米氧化鐵粉體與酒精的質量比為1/10-3/10，超聲分散30-60min后加入分散劑，攪拌5_10min，再超聲分散10_15min，分散劑與納米氧化鐵粉體的質量比1/100-6/100，再加入偶聯劑，攪拌5-10min，再超聲分散10-15min，偶聯劑與納米氧化鐵粉體的質量比1/1000-5/1000。所述分散劑為十二烷基硫酸鈉或三乙基己基磷酸中的一種。所述偶聯劑為KH- 570或KH- 560或KH- 550中的一種。b芯線I的處理
將選取的芯線I在蒸餾水中超聲清洗20-30min后，干燥后，經低溫等離子體處理，低溫等離子體處理的電壓20-100V，電流1.5A-3.5A，時間10_60s。c吸附磁性納米氧化鐵粉體層2
將經步驟b處理過的芯線I浸入配制好的納米氧化鐵粉體分散液中震蕩5-10min后，靜置30-60min后，取出芯線1，室溫干燥10-24小時，在120_160°C雙棍熱壓1_3次，在芯線I外表面形成50nm-300nm厚的磁性納米氧化鐵粉體層2。d芯線I外表面磁性納米氧化鐵粉體層2的加固處理
將經步驟c獲取的外表面具有磁性納米氧化鐵粉體層2的芯線I浸入濃度為lwt%-3wt%的聚氨酯溶液中提拉1-3次，室溫干燥，在磁性納米氧化鐵粉體層2外表面形成10-50nm厚聚氨酯的皮層3。以上技術方案a磁性納米氧化鐵粉體分散液的配制中，磁性納米氧化鐵粉體混合于酒精在密封的條件下攪拌與超聲分散，在于抑制溶劑酒精的揮發，保證磁性納米氧化鐵粉體分散液質量比的穩定。芯線經低溫等離子體處理過后就浸入磁性納米氧化鐵粉體分散液中，吸附磁性納米氧化鐵粉體，不可長時間放置后再使用。磁性納米氧化鐵粉體分散液不是穩定的溶液，制備后就用于處理過的芯線的磁性納米氧化鐵粉體的吸附，不可長時間放置后再使用，如已經放置了一段時間，需要再次超聲分散后，才可以使用。用于雙輥熱壓的雙棍是非鐵磁性的具有低彈性層的皮輥。芯線吸附的磁性納米氧化鐵粉體層的厚度可以通過增大分散液中磁性納米氧化鐵粉體的質量比來調整，也可以對吸附磁性納米氧化鐵粉體的芯線經熱壓后再多次在磁性納米氧化鐵粉體分散液中吸附磁性納米氧化鐵粉體來調整。提拉的聚氨酯皮層厚度，可以通過調整聚氨酯溶液的濃度來調整，也可以采用多次提拉的方法來調整皮層厚度，另一方面，提拉速度也可以調整皮層的厚度，提拉速度慢，形成的皮層就厚，提拉速度快，形成的皮層就薄。
具體實施例實施例一:
a磁性納米氧化鐵粉 體分散液的配制將納米氧化鐵粉體加入酒精中，納米氧化鐵粉體與酒精的質量比為1/10，超聲分散30min后加入分散劑十二燒基硫酸鈉,攪拌5min,再超聲分散IOmin,十二燒基硫酸鈉與納米氧化鐵粉體的質量比1/100，再加入偶聯劑KH-570，攪拌5min，再超聲分散lOmin，偶聯劑與納米氧化鐵粉體的質量比1/1000。b芯線(I)的處理
以滌綸編織手術線為芯線(I)在蒸餾水中超聲清洗20min后，干燥后，經低溫等離子體處理，低溫等離子體處理的電壓20V，電流3.5A，時間10s。c吸附磁性納米氧化鐵粉體層(2)
將經步驟b處理過的滌綸手術線浸入配制好的納米氧化鐵粉體分散液中震蕩5min后，靜置60min后，取出滌綸編織手術線，室溫干燥24小時，在120°C雙棍熱壓2次，在滌綸編織手術線外表面形成50nm厚的磁性納米氧化鐵粉體層(2)。d芯線(I)外表面磁性納米氧化鐵粉體層(2)的加固處理
將經步驟c獲取的外表面具有磁性納米氧化鐵粉體層(2)的滌綸編織手術線浸入濃度為lwt%-3wt%的聚氨酯溶液中提拉1-3次，室溫干燥，在磁性納米氧化鐵粉體層(2)外表面形成10-50nm厚聚氨酯的皮層(3)。實施例二:
a磁性納米氧化鐵粉體分散液的配制
將納米氧化鐵粉體(I)加入酒精中，納米氧化鐵粉體與酒精的質量比為2/10，超聲分散45min后加入分散劑十二燒基硫酸鈉,攪拌8min,再超聲分散13min,十二燒基硫酸鈉與納米氧化鐵粉體的質量比4/·100，再加入偶聯劑KH-570，攪拌7min，再超聲分散12min，偶聯劑與納米氧化鐵粉體(2)的質量比3/1000。b芯線(I)的處理
以滌綸編織手術線為芯線(I)在蒸餾水中超聲清洗30min后，干燥后，經低溫等離子體處理，低溫等離子體處理的電壓50V，電流2.5A，時間20s。c吸附磁性納米氧化鐵粉體層(2)
將經步驟b處理過的滌綸編織手術線浸入配制好的納米氧化鐵粉體分散液中震蕩7min后，靜置45min后，取出滌綸編織手術線，室溫干燥18小時，在140°C雙棍熱壓3次，在滌綸編織手術線外表面形成150nm厚的磁性納米氧化鐵粉體層(2)。d芯線(I)外表面磁性納米氧化鐵粉體層(2)的加固處理
將經步驟c獲取的外表面具有磁性納米氧化鐵粉體層(2)的滌綸編織手術線浸入濃度為2wt%的聚氨酯溶液中提拉2次，室溫干燥，在磁性納米氧化鐵粉體層(2)外表面形成30nm厚聚氨酯的皮層(3)。實施例三:
a磁性納米氧化鐵粉體分散液的配制
將納米氧化鐵粉體加入酒精中，納米氧化鐵粉體與酒精的質量比為3/10，超聲分散60min后加入分散劑三乙基己基磷酸,攪拌IOmin,再超聲分散15min,三乙基己基磷酸與納米氧化鐵粉體的質量比6/100，再加入偶聯劑KH-570，攪拌lOmin，再超聲分散15min，偶聯劑與納米氧化鐵粉體的質量比5/1000。b芯線(I)的處理以丙綸編織手術線為芯線(I)在蒸餾水中超聲清洗30min后，干燥后，經低溫等離子體處理，低溫等離子體處理的電壓100V，電流1.5A，時間10s。c吸附磁性納米氧化鐵粉體層(2)
將經步驟b處理過的丙綸編織手術線浸入配制好的納米氧化鐵粉體分散液中震蕩IOmin后，靜置60min后，取出丙綸編織手術線，室溫干燥24小時，在160°C雙棍熱壓3次，在丙綸編織手術線外表面形成300nm厚的磁性納米氧化鐵粉體層(2)。d芯線(I)外表面磁性納米氧化鐵粉體層(2)的加固處理
將經步驟c獲取的外表面具有磁性納米氧化鐵粉體層(2)的丙綸編織手術線浸入濃度為3wt%的聚氨酯溶液中提拉I次，室溫干燥，在磁性納米氧化鐵粉體層(2)外表面形成30nm厚聚氨酯的皮層(3)。實施例四:
a磁性納米氧化鐵粉體分散液的配制
將納米氧化鐵粉體加入酒精中，納米氧化鐵粉體與酒精的質量比為2/10，超聲分散60min后加入分散劑十二燒基硫酸鈉,攪拌IOmin,再超聲分散IOmin,十二燒基硫酸鈉與納米氧化鐵粉體的質量比2/100，再加入偶聯劑KH-570，攪拌9min，再超聲分散15min，偶聯劑與納米氧化鐵粉體的質量比2/1000。b芯線(I)的處理
以丙綸編織手術線為芯線(I)在蒸餾水中超聲清洗30min后，干燥后，經低溫等離子體處理，低溫等離子 體處理的電壓50V，電流2.5A，時間30s。c吸附磁性納米氧化鐵粉體層(2)
將經步驟b處理過的丙綸編織手術線浸入配制好的納米氧化鐵粉體分散液中震蕩8min后，靜置40min后，取出丙綸編織手術線，室溫干燥24小時，在150°C雙棍熱壓I次后，再浸入配制好的納米氧化鐵粉體分散液中震蕩5min后，靜置30min后，取出丙綸編織手術線，室溫干燥24小時，在150°C雙棍熱壓I次后，在丙綸編織手術線外表面形成300nm厚的磁性納米氧化鐵粉體層(2 )。d芯線(I)外表面磁性納米氧化鐵粉體層(2)的加固處理
將經步驟c獲取的外表面具有磁性納米氧化鐵粉體層(2)的丙綸編織手術線浸入濃度為3wt%的聚氨酯溶液中提拉3次，室溫干燥，在磁性納米氧化鐵粉體層(2)外表面形成50nm厚聚氨酯的皮層(3)。實施例五:
a磁性納米氧化鐵粉體分散液的配制
將納米氧化鐵粉體加入酒精中，納米氧化鐵粉體與酒精的質量比為1/10，超聲分散50min后加入分散劑三乙基己基磷酸,攪拌IOmin,再超聲分散15min,三乙基己基磷酸與納米氧化鐵粉體的質量比3/100，再加入偶聯劑KH-560，攪拌8min，再超聲分散15min，偶聯劑與納米氧化鐵粉體的質量比3/1000。b芯線(I)的處理
以尼龍編織手術線為芯線(I)在蒸餾水中超聲清洗30min后，干燥后，經低溫等離子體處理，低溫等離子體處理的電壓80V，電流2A，時間20s。c吸附磁性納米氧化鐵粉體層(2)將經步驟b處理過的尼龍編織手術線浸入配制好的納米氧化鐵粉體分散液中震蕩IOmin后，靜置60min后，取出尼龍編織手術線，室溫干燥24小時，在160°C雙棍熱壓2次，在尼龍編織手術線外表面形成80nm厚的磁性納米氧化鐵粉體層(2)，d芯線(I)外表面磁性納米氧化鐵粉體層(2)的加固處理
將經步驟c獲取的外表面具有磁性納米氧化鐵粉體層(2)的尼龍編織手術線浸入濃度為lwt%的聚氨酯溶液中提拉I次，室溫干燥，在磁性納米氧化鐵粉體層(2)外表面形成IOnm厚聚氨酯的皮層(3)。實施例六:
a磁性納米氧化鐵粉體分散液的配制
將納米氧化鐵粉體加入酒精中，納米氧化鐵粉體與酒精的質量比為3/10，超聲分散60min后加入分散劑三乙基己基磷酸,攪拌IOmin,再超聲分散12min,三乙基己基磷酸與納米氧化鐵粉體的質量比4/100，再加入偶聯劑KH- 550，攪拌lOmin，再超聲分散15min，偶聯劑與納米氧化鐵粉體的質量 比3/1000。b芯線(I)的處理
以尼龍編織手術線為芯線(I)在蒸餾水中超聲清洗30min后，干燥后，經低溫等離子體處理，低溫等離子體處理的電壓100V，電流1.5A，時間15s。c吸附磁性納米氧化鐵粉體層(2)
將經步驟b處理過的尼龍編織手術線浸入配制好的納米氧化鐵粉體分散液中震蕩IOmin后，靜置60min后，取出尼龍編織手術線，室溫干燥24小時，在140°C雙棍熱壓2次，在尼龍編織手術線外表面形成300nm厚的磁性納米氧化鐵粉體層(2)。d芯線(I)外表面磁性納米氧化鐵粉體層(2)的加固處理
將經步驟c獲取的外表面具有磁性納米氧化鐵粉體層(2)的尼龍編織手術線浸入濃度為3wt%的聚氨酯溶液中提拉I次，室溫干燥，在磁性納米氧化鐵粉體層(2)外表面形成40nm厚聚氨酯的皮層(3)。
權利要求
1.一種磁性紗線,其特征在于:所述磁性紗線由芯線(I),磁性納米氧化鐵粉體層(2)，皮層(3)構成，芯線(I)外表面吸附有磁性納米氧化鐵粉體層(2)，磁性納米氧化鐵粉體層(2)的厚度為50nm-300nm,磁性納米氧化鐵粉體的粒徑20nm-50nm,磁性納米氧化鐵粉體層(2)外包覆皮層(3)，皮層(3)的厚度為10nm-50nm， 所述芯線(I)為滌綸編織手術線或丙綸編織手術線或尼龍編織手術線中的一種； 所述皮層(3)為醫用聚氨酯。
2.一種磁性紗線的制備方法，其特征在于:磁性紗線的制備方法按以下步驟: a磁性納米氧化鐵粉體分散液的配制 選取粒徑20nm-50nm的磁性納米氧化鐵粉體加入酒精中，納米氧化鐵粉體與酒精的質量比為1/1 0-3/10，超聲分散30min-60min后加入分散劑，攪拌5min_10min，再超聲分散10min-15min，分散劑與納米氧化鐵粉體的質量比1/100-6/100，再加入偶聯齊U，攪拌5min-10min,再超聲分散10min-15min,偶聯劑與納米氧化鐵粉體的質量比1/1000-5/1000 ； 所述分散劑為十二烷基硫酸鈉或三乙基己基磷酸中的一種； 所述偶聯劑為KH- 570或KH- 560或KH- 550中的一種； b芯線(I)的處理 將選取的芯線(I)在蒸餾水中超聲清洗20-30min后，干燥后，經低溫等離子體處理，低溫等離子體處理的電壓20V-100V，電流1.5A-3.5A，時間10s_60s ；c吸附磁性納米氧化鐵粉體層(2) 將經步驟b處理過的芯線(I)浸入配制好的納米氧化鐵粉體分散液中震蕩5-10min后，靜置30-60min后，取出芯線(1)，室溫干燥10-24小時，在120_160°C雙棍熱壓1_3次，在芯線(I)外表面形成50nm-300nm厚的磁性納米氧化鐵粉體層(2)； d磁性納米氧化鐵粉體層(2)的加固處理將經步驟c獲取的外表面具有磁性納米氧化鐵粉體層(2)的芯線(I)浸入濃度為lwt%-3wt%的聚氨酯溶液中提拉1-3次，室溫干燥，在磁性納米氧化鐵粉體層(2 )外表面形成10-50nm厚聚氨酯的皮層(3 )。
全文摘要
本發明涉及一種磁性紗線及其制備方法，特別是以一種手術線為芯線，以醫用聚氨酯為皮層，芯線外表面吸附納米磁性氧化鐵粉體層的高磁性紗線及其制備方法，屬于功能紗線類。本發明的磁性紗線制備方法以手術線為芯線，芯線外表面吸附有磁性納米氧化鐵粉體層，磁性納米氧化鐵粉體層的厚度為50nm-300nm，磁性納米氧化鐵粉體的粒徑20nm-50nm，磁性納米氧化鐵粉體層外包覆有皮層，皮層的厚度為10nm-50nm。本發明的目的在于提供一種適用于固定于生物微器件上具有高磁性強度、生物惰性，又滿足機械強度要求的磁性紗線，來編制磁性線網。
文檔編號D06B21/00GK103233352SQ20131016612
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月8日 優先權日2013年5月8日
發明者柏自奎, 黃赤兵, 許杰, 王瑨, 許曉婷, 胡文剛, 屈永明 申請人:武漢紡織大學, 中國人民解放軍第三軍醫大學第二附屬醫院