一種醫用級鎳鈦形狀記憶合金循環動電位成膜工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于表面工程技術和生物材料領域，尤其是一種醫用級鎳鈦形狀記憶合金 循環動電位成膜工藝。
【背景技術】
[0002] 近等原子比鎳鈦形狀記憶合金由于其良好的生物相容性、形狀記憶特性、低彈性 模量、自擴張、自壓縮以及自鎖功能等獨有特性，現已廣泛應用于許多植介入物產品中，從 外科植入物、正畸絲到血管支架。研究表明，對于制造應用于心血管的小型醫療器械產品來 說，表面覆膜鎳鈦形狀記憶合金是一種很有希望的材料。
[0003] 鎳鈦形狀記憶合金用于人體中，這就要求其表面特性以及耐腐蝕性能與人體環境 相適應。眾所周知，鎳鈦形狀記憶合金的耐腐蝕性能能夠影響其生物相容性，而生物相容性 對于植入材料來說是必需的。文獻研究表明，在模擬體液中，鎳鈦形狀記憶合金對于局部腐 蝕呈現很差的耐腐蝕特性，這就導致大量Ni離子就會釋放的人體中，而Ni離子具有毒性和 致癌作用。因此，有必要通過改變鎳鈦形狀記憶合金表面提高其耐腐蝕性，進而阻止Ni離子 釋放到人體血液中。
[0004] 許多表面處理工藝已應用于鎳鈦形狀記憶合金表面改性提高其耐腐蝕性能，例 如：電化學表面鈍化、陽極氧化、等離子聚合、還原退火以及電化學拋光。然而，通過循環動 電位方式對鎳鈦形狀記憶合金進行表面處理還未有相關報道。
【發明內容】
[0005] 為了實現提高鎳鈦形狀記憶合金循環動電位成膜提高其耐腐蝕性能和抗凝血性 能，本發明提供了一種醫用級鎳鈦形狀記憶合金循環動電位成膜工藝，本發明是采用以下 技術方案來解決的：
[0006] -種醫用級鎳鈦形狀記憶合金循環動電位成膜工藝，包括以下步驟：
[0007] 樣品預處理-清洗-吹干-溶液配制-溶液除氧-循環動電位鈍化-清洗-吹 干。
[0008] 優選的，所述樣品預處理步驟包括用金相紙從280#~1200#逐級研磨拋光。
[0009] 優選的，所述溶液配制步驟包括在37攝氏度水浴中用0.1M氫氧化鈉將0.1M磷酸鹽 緩沖液(PBS) pH值調至7.4。
[0010] 優選的，所述溶液除氧步驟包括以200cm3/min的氣流速度向電解池溶液中通氮氣 至少30min。
[0011] 優選的，所述循環動電位鈍化步驟包括將樣品置于除氧磷酸鹽緩沖液，直到靜止 電位的變化速率穩定在3mV/min以內，然后以lmV/s的掃描速率從-0.9V到+0.8V循環動電位 掃描100次。
[0012] 有益效果：
[0013]本發明通過對循環電位、循環次數因素的分析，研究出醫用級鎳鈦形狀記憶合金 動電位成膜工藝，整體試驗操作簡單，常溫進行，成本低，無污染，可以應用于生物醫用領 域。
[0014] 本發明通過循環動電位工藝使鎳鈦形狀記憶合金樣品在磷酸鹽緩沖液(PBS)中發 生反應，在其表面形成一層氧化膜，以提高其耐腐蝕性和生物相容性能，進而阻止Ni離子釋 放到人體血液中。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發明所述的醫用級鎳鈦形狀記憶合金循環動電位成膜前后的極化曲線。
[0016] 圖2為本發明所述的醫用級鎳鈦形狀記憶合金循環動電位成膜循環電位擊穿電位 曲線。
[0017] 圖3為本發明所述的醫用級鎳鈦形狀記憶合金循環動電位成膜循環次數擊穿電位 曲線。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖以及具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明的保護范圍并 非僅僅局限于以下實施例。所屬技術領域的普通技術人員根據本發明公開的內容，均可實 現本發明的目的。
[0019 ] 1、一種醫用級鎳鈦形狀記憶合金循環動電位成膜工藝，包括以下步驟：
[0020]選用管狀鎳鈦形狀記憶合金，用線切割方法將鎳鈦形狀記憶合金管加工成Φ 1.8_X 30mm的圓柱形試樣。
[0021 ] 樣品預處理，將待處理的鎳鈦形狀記憶合金用金相紙280#、600#、800#、1200#逐級 研磨拋光備用。
[0022]清洗，采用將研磨拋光好樣品先后放到無水乙醇、蒸餾水中分別超聲清洗5min。
[0023]吹干，采用吹風機用冷風將樣品吹干。
[0024]溶液配制，將塊狀磷酸鹽用去離子水稀釋成0.1M磷酸鹽緩沖液(PBS)，然后在37°C 水浴中，用〇. 1M氫氧化鈉溶液將磷酸鹽緩沖液的pH值調至7.4。
[0025]溶液除氧，采用以200cm3/min的氣流速度向電解池溶液中通氮氣至少30min。
[0026] 循環動電位鈍化
[0027] 先將樣品置于除氧磷酸鹽緩沖液，直到靜止電位的變化速率穩定在3mV/min以內， 然后以lmV/s的掃描速率從-0.9V到一定陽極電位(Ei im)循環動電位掃描一定次數。
[0028]采用正交試驗法，由于材料植入人體需要好的耐腐蝕性能，才能保證材料長期植 入，所以耐腐蝕性能作為試驗指標。正交結果見表1.
[0029]
[0030]得到最佳工藝為：陽極電位(Elim)0.8V，循環動電位掃描次數為100次。循環動電位 掃描結束后從電解池中取出試樣，即可獲得一定厚度的鈍化膜。
[0031 ] 耐腐蝕性能采用AUTOLAB PGSTAT128N型號電化學工作站測試，用磷酸鹽緩沖液 (PBS)作為腐蝕介質，以鎳鈦形狀記憶合金試樣作為工作電極，甘汞電極作為參比電極，兩 根石墨棒作為輔助電極，測量電位從開路電位(0CP)到1.4V，掃描速率為lmV/s，溶液溫度為 37°C，pH值7.4。電位是熱力學性質的物理量，反應腐蝕的傾向，從極化曲線圖可以看出，循 環動電位鈍化膜的擊穿電位為0.668V，因此耐腐蝕性得到提高（圖1);循環動電位鈍化膜的 耐腐蝕性能與陽極電位(Eiim)和循環動電位掃描次數由一定關系（圖2、圖3)。
【主權項】
1. 一種醫用級鎳鈦形狀記憶合金循環動電位成膜工藝，其特征在于包括以下步驟： 樣品預處理4清洗4吹干4溶液配制4溶液除氧-循環動電位鈍化4清洗4吹干。2. 如權利要求1所示的醫用級鎳鈦形狀記憶合金循環動電位成膜工藝，其特征在于： 所述樣品預處理步驟包括用金相紙從280#~1200#逐級研磨拋光。3. 如權利要求1所示的醫用級鎳鈦形狀記憶合金合金循環動電位成膜工藝，其特征在 于： 所述溶液配制步驟包括在37攝氏度水浴中用0.1M氫氧化鈉將0.1M磷酸鹽緩沖液(PBS)pH值調至7.4。4. 如權利要求1所示的醫用級鎳鈦形狀記憶合金合金循環動電位成膜工藝，其特征在 于： 所述溶液除氧步驟包括以200cm3/min的氣流速度向電解池溶液中通氮氣至少30min。5. 如權利要求1所示的醫用級鎳鈦形狀記憶合金合金循環動電位成膜工藝，其特征在 于： 所述循環動電位鈍化步驟包括將樣品置于除氧磷酸鹽緩沖液，直到靜止電位的變化速 率穩定在3mV/min以內，然后以lmV/s的掃描速率從-0.9V到+0.8V循環動電位掃描100次。
【專利摘要】本發明公開了一種醫用級鎳鈦形狀記憶合金循環動電位成膜工藝，包括以下步驟：樣品預處理→清洗→吹干→溶液配制→溶液除氧→循環動電位鈍化→清洗→吹干。本發明提供的醫用級鎳鈦形狀記憶合金循環動電位成膜工藝能明顯地提高其耐腐蝕性和生物相容性能，能滿足植介入生物材料特殊需求。此外，整體試驗操作簡單，常溫進行，能明顯降低企業成本，不污染環境。
【IPC分類】C25D11/36
【公開號】CN105483800
【申請號】CN201510900438
【發明人】蘇健, 常明, 胡廣勇
【申請人】北京市醫療器械檢驗所
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月9日