[发明专利]一种抗感染不锈钢植入物制备方法

说明书

本发明提供了一种抗感染不锈钢植入物制备方法，在普通316L不锈钢粉中混入一定比例的纯铜粉末，并采用与之匹配的选择性激光烧结工艺和热理工艺使制备的抗感染含铜不锈钢植入物具有良好的致密度抗菌性能、抗菌性能和生物安全性。本方法制备的抗感染含铜不锈钢植入物形状自由度高，可广泛应用于骨科、口腔等临床修复领域中，其优良的抗菌性能可降低植入物使用过程中的感染几率，给广大病患带来福音。

技术领域

本发明属生物医药材料领域，具体涉及一种抗感染不锈钢植入物制备方法。

技术背景

感染是困扰医学领域的重要难题。在外科植入物使用过程中，手术操作会引起机体的应激反应，严重时会导致全身炎症反应综合征(SIRS)，会对机体免疫系统造成巨大破坏，细菌容易入侵导致毒脓症，死亡率高达7％。感染后需要再次进行手术清除感染所破坏的组织，这给患者带来极大痛苦。另一大挑战是随着抗生素的滥用，耐药的超级细菌频频出现。2010年8月31日英国一所医院13名新生儿受到超级细菌感染，造成1例不足3个月的婴儿死亡。全世界每年约有500万人因超级细菌感染引起的疾病而死亡。

早在19世纪不锈钢以其优良的材料性能已经应用在外科手术中。目前外科植入物所用的不锈钢主要为316L不锈钢，应用于人工关节(髋、膝、肩、踝、肘、腕、指关节等)、骨创伤修复(髓内钉、骨钉、接骨板等)、口腔正畸(种植体、颌骨修复)、脊柱矫形术心血管支架等领域。

在国内，结构复杂的植入制备物工艺主要有手工塑形、模具压制、多点成型和失蜡铸造四种主要方式。这几种方式缺陷明显。手工塑形增加了临床医生的手工难度，尤其在使用一些质地坚硬、不易成形的修复材料时增加一生的劳动强度和手术时间。铸造和压力加工制备周期长，成本高。在制备需要与患者创面匹配度高或急需治疗的植入物材料时无以为力。选择性激光烧结技术是一种具有高度自由化和特质性的工件制备方法，改变了传统的复杂工件加工模式，可以根据需要直接建立三维模型，用激光将金属粉末烧结，逐层堆叠成形，效率高、成型快、精度高，这种加工工艺已经应用在航空航天，医疗、汽车等领域。但是这种制备方法制备的工件致密度低于其他制备方法，给植入物的使用带来隐患。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种抗感染不锈钢植入材料的制备方法，能使植入材料获得更好的个体异性，克服了植入物在使用时与缺损部位不吻合的缺陷。并且使植入物获得比普通激光烧结的植入物更好致密度。同时赋予植入物良好的抗菌性能，降低植入物使用时的感染几率。

一种抗感染不锈钢植入物制备方法，该方法采用如下步骤进行：

(1)在普通不锈钢粉中混入纯铜粉；

(2)采用选择型激光烧结的技术方法制备医用抗感染不锈钢植入材料；

(3)用热处理工艺处理烧结后的感染不锈钢植入材料。

步骤(1)在普通不锈钢粉中混入纯铜粉具体为：在普通316L不锈钢粉中添加重量百分比4.5～5.5铜粉；将原料粉末放入混料机进行干式机械混合2-3小时，所述铜粉粒度为500～650目。

步骤(2)激光烧结参数为：激光功率210～230W，扫描速率800～1100mm/s，扫描间距0.08～0.15mm，铺粉厚度0.15m～0.25m。

步骤(3)热处理工艺为：将制备好的植入物放入真空炉内，抽真空至10^-2Pa以下，通入高纯氩气，再次抽真空、通入氩气，1100～1200℃保温1.0～2.0h水冷。

本发明提供了所述制备方法优选的制备工艺参数：

1.金属粉末构成。铜粉的粒度500～600目，铜粉所占质量百分比5.0％。

2.激光烧结工艺参数。激光功率220W，扫描速率1000mm/s，扫描间距0.1mm，铺粉厚度0.2mm；