(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010423633.9
(22)申请日 2020.05.18
(71)申请人 东莞立德生物医疗有限公司
地址 523000 广东省东莞市松山湖高新技
术产业开发区总部二路9号依时利大
厦EA415
(72)发明人 李扬德 滑有录 李卫荣
李扬立德
(74)专利代理机构 广州三环专利商标代理有限
公司 44202
代理人 张艳美 邹敏敏
(51)Int.Cl.
B24C 1/10(2006.01)
B24C 9/00(2006.01)
B24C 11/00(2006.01)
(54)发明名称
方法
(57)摘要
本发明提供了一种生物医用可降解镁合金
骨钉的制备方法，包括以下步骤：(1)将镁合金骨
钉本体进行预处理，清除表面杂质；(2)将镁合金
合金骨钉本体进行喷丸处理，喷丸采用硬度为
58-63HRC的不锈钢丸，直径为0.05-0.7mm；(3)将
步骤(2)中经喷丸处理后的镁合金骨钉本体进行
清洗，得到生物医用可降解镁合金骨钉。该方法
制备的生物医用可降解镁合金骨钉的降解速度
为可调控的，可实现减缓生物医用可降解镁合金
骨钉的降解速度，有效地调控生物医用可降解镁
合金骨钉的在体时间，同时生物医用可降解镁合
金骨钉的制备方法简单、成本低廉、容易实现大
规模工业生产。权利要求书1页 说明书4页CN 111451944 A 2020.07.28
C N 111451944
A
1.一种生物医用可降解镁合金骨钉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将镁合金骨钉本体进行预处理，清除表面杂质；
(2)将所述镁合金骨钉本体固定位置并且能旋转，启动喷丸机对所述镁合金骨钉本体进行喷丸处理，喷丸采用硬度为58-63HRC的不锈钢丸，直径为0.05-0.7mm；
(3)将步骤(2)中经喷丸处理后的所述镁合金骨钉本体进行清洗，得到生物医用可降解镁合金骨钉。
2.根据权利要求1所述的生物医用可降解镁合金骨钉的制备方法，其特征在于，步骤
(2)中，对所述镁合金骨钉本体进行第一次喷丸处理后再对所述镁合金骨钉本体进行第二次喷丸处理，第一次喷丸处理中喷丸的直径大于第二次喷丸处理中喷丸的直径。
3.根据权利要求2所述的生物医用可降解镁合金骨钉的制备方法，其特征在于，步骤
(2)中，第一次喷丸处理中喷丸的直径大于等于0.05mm且小于0.7mm；第二次喷丸处理中喷丸的直径大于等于0.02mm且小于0.5mm。
4.根据权利要求3所述的生物医用可降解镁合金骨钉的制备方法，其特征在于，步骤
(2)中，第一次喷丸处理中喷丸的直径为0.6mm；第二次喷丸处理中喷丸的直径为0.3mm。
5.根据权利要求2所述的生物医用可降解镁合金骨钉的制备方法，其特征在于，第一次喷丸处理中，喷丸采用硬度为60-63HRC的不锈钢丸；第二次喷丸处理中，喷丸采用硬度为58-60HRC的不锈钢丸。
6.根据权利要求5所述的生物医用可降解镁合金骨钉的制备方法，其特征在于，步骤
(2)中，对所述镁合金骨钉本体进行第一次喷丸处理，喷丸采用硬度为62HRC的不锈钢丸，直径为0.6mm；
对所述镁合金骨钉本体进行第二次喷丸处理，喷丸采用硬度为59HRC的不锈钢丸，直径为0.3mm。
7.根据权利要求2所述的生物医用可降解镁合金骨钉的制备方法，其特征在于，步骤
(2)中，喷丸处理时间为30min -200min。
8.根据权利要求7所述的生物医用可降解镁合金骨钉的制备方法，其特征在于，第一次喷丸处理中，喷丸时间为60min -120min；第二次喷丸处理中，喷丸时间为30min -60min。
9.一种生物医用可降解镁合金骨钉，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的生物医用可降解镁合金骨钉的制备方法制得。
权 利 要 求 书1/1页CN 111451944 A
一种生物医用可降解镁合金骨钉及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及镁合金骨钉的制备技术领域，尤其是涉及一种生物医用可降解镁合金骨钉及其制备方法。
背景技术
[0002]作为生物材料领域一个重要的发展方向，生物可降解材料已经引起了广大学者的关注。常见的生物可降解材料有聚合物材料(如聚乳酸)、某些陶瓷材料(如磷酸钙)和金属材料等，其中聚合物材料的强度较低，而陶瓷材料的韧性较差。近年来，以生物可降解镁合金为代表的新一代医用可降解金属材料的研究受到人们的关注。
[0003]镁合金的优势表现在：
[0004](1)镁(1.738g/cm3)及其合金(1.75-1.85g/cm3)密度低，不到医用钛合金密度的1/ 3，与人体密质骨(1.75g/cm3)极其相近。
[0005](2)镁及镁合金有高的比强度与比刚度，杨氏模量约为45GPa，不到医用钛合金弹性模量(109-112GPa)的1/2，与人体骨弹性模量最为接近，能有效缓解骨科植入物的应力遮挡效应。
[0006](3)镁是人体所必需的一种重要元素，在人体的正常含量为25g，半数存在于骨骼中，它与生命的维持、身体的健康有着极其密切的关系。
[0007](4)镁化学性质活泼，在人体环境极易腐蚀，可实现金属植入体在体内逐渐降解直至最终消失的临床医学目的。
[0008]镁合金骨钉常用于骨骼关节处的，周期较长，但是镁合金骨钉植入人体后将长期处于弱酸环境中，极易发生腐蚀，若腐蚀速度过快，在机体完全恢复前，植入体的消失将导致失败。目前，一般通过于镁合金骨钉中添加新材料来延长镁合金骨钉的降解速度，一方面材料成本过高，另一方面添加的材料可能引起机体的不适应。故而，有必要提供一种生物医用可降解镁合金骨钉及其制备方法以解决上述缺陷。
发明内容
[0009]本发明的目的是提供一种生物医用可降解镁合金骨钉的制备方法，通过该方法制备的镁合金骨钉的降解速度为可调控的，可实现减缓生物医用可降解镁合金骨钉的降解速度，有效地调控生物医用可降解镁合金骨钉的在体时间，同时生物医用可降解镁合金骨钉的制备方法简单、成本低廉、容易实现大规模工业生产。
[0010]为实现上述目的，本发明提供了一种生物医用可降解镁合金骨钉的制备方法，包括以下步骤：
[0011](1)将镁合金骨钉本体进行预处理，清除表面杂质；
[0012](2)将所述镁合金骨钉本体固定位置并且能旋转，启动喷丸机对所述镁合金骨钉本体进行喷丸处理，喷丸采用硬度为58-63HRC的不锈钢丸，直径为0.05-0.7mm；
[0013](3)将步骤(2)中经喷丸处理后的所述镁合金骨钉本体进行清洗，得到生物医用可
降解镁合金骨钉。
[0014]与现有技术相比，本发明的生物医用可降解镁合金骨钉的制备方法中，在进行喷丸处理前，通过预处理清除镁合金骨钉本体的表面杂质，避免喷丸处理过程中将该表面杂质嵌入镁合金骨钉本体中，从而引起机体的不适应。尤其是，研究发现，借助喷丸机对镁合金骨钉本体进行喷丸处理，喷丸采用硬度为58-63HRC的不锈钢丸，直径为0.05-0.7mm，可提高镁合金骨钉本体的表面致密性，形成更细小的晶体结构，还能降低或消除表面的微观气孔和缺陷，形成致密应力强化层，提高抗应力腐蚀的性能，实现减缓生物医用可降解镁合金骨钉的降解速度，可有效地调控生物医用可降解镁合金骨钉的在体时间。且可根据喷丸处理的时间来实现材料表面强化效果，从而调控生物医用可降解镁合金骨钉的降解速度，在喷丸处理后对镁合金骨钉本体进行清洗，确保镁合金骨钉表面无杂质。同时，该生物医用可降解镁合金骨钉的制备方法简单、成本低廉、容易实现大规模工业生产。
[0015]进一步的，步骤(1)中，可采用但不限于纯水处理。
[0016]进一步的，步骤(2)中，不锈钢丸的硬度可以为58HRC、59HRC、60HRC、61HRC、62HRC、63HRC；不锈钢丸的直径为0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm。不锈钢丸的直径小于0.05时，减缓效果不明显，不锈钢丸的直径大于0.7mm时，对镁合金骨钉的螺牙会有破坏。
[0017]进一步的，步骤(2)中，对所述镁合金骨钉本体进行第一次喷丸处理后再对所述镁合金骨钉本体进行第二次喷丸处理，第一次喷丸处理中喷丸的直径大于第二次喷丸处理中喷丸的直径。通过对镁合金骨钉本体进行2次喷丸处理，第一次喷丸处理中喷丸的直径大于第二次喷丸处理中喷丸的直径。第一次喷丸处理用于实现减缓生物医用可降解镁合金骨钉的降解速度，第二次喷丸处理用于使得该生物医用可降解镁合金骨钉表面顺滑，更有利于该生物医用可降解镁合金骨钉植入人体。
[0018]进一步的，步骤(2)中，第一次喷丸处理中喷丸的直径大于等于0.05mm且小于0.7mm；第二次喷丸处理中喷丸的直径大于等于0.02mm且小于0.5mm。
[0019]进一步的，步骤(2)中，第一次喷丸处理中喷丸的直径为0.6mm；第二次喷丸处理中喷丸的直径为0.3mm。
[0020]进一步的，第一次喷丸处理中，喷丸采用硬度为60-63HRC的不锈钢丸；第二次喷丸处理中，喷丸采用硬度为58-60HRC的不锈钢丸。
[0021]进一步的，步骤(2)中，对所述镁合金骨钉本体进行第一次喷丸处理，喷丸采用硬度为62HRC的不锈钢丸，直径为0.6mm；
[0022]对所述镁合金骨钉本体进行第二次喷丸处理，喷丸采用硬度为59HRC的不锈钢丸，直径为0.3mm。
[0023]进一步的，步骤(2)中，喷丸处理时间为30min-200min。
[0024]进一步的，第一次喷丸处理中，喷丸时间为60min-120min；第二次喷丸处理中，喷丸时间为30min-60min。比如，第一次喷丸处理的喷丸时间为60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min；第二次喷丸处理的喷丸时间为30min、40min、50min、60min。[0025]步骤(3)中，可采用但不限于纯水处理，还比如可用压缩空气轻吹处理。
[0026]对应地，本申请还提供一种生物医用可降解镁合金骨钉，采用上述生物医用可降解镁合金骨钉的制备方法制得。
具体实施方式
[0027]下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，但不构成对本发明的任何限制。
[0028]实施例1
[0029](1)将镁合金骨钉本体进行预处理，清除表面杂质；
[0030](2)将镁合金骨钉本体固定位置并且能旋转，启动喷丸机对镁合金骨钉本体进行喷丸处理，
[0031]对镁合金骨钉本体进行第一次喷丸处理，喷丸采用硬度为62HRC的不锈钢丸，喷丸直径为0.6mm，喷丸时间为80min；
[0032]再对镁合金骨钉本体进行第二次喷丸处理，喷丸采用硬度为59HRC的不锈钢丸，喷丸直径为0.3mm，喷丸时间为40min。
[0033](3)将步骤(2)中经喷丸处理后的镁合金骨钉本体进行清洗，得到生物医用可降解镁合金骨钉。
[0034]实施例2
[0035](1)将镁合金骨钉本体进行预处理，清除表面杂质；
[0036](2)将镁合金骨钉本体固定位置并且能旋转，启动喷丸机对镁合金骨钉本体进行喷丸处理，
[0037]对镁合金骨钉本体进行第一次喷丸处理，喷丸采用硬度为58HRC的不锈钢丸，喷丸直径为0.5mm，喷丸时间为90min；
[0038]再对镁合金骨钉本体进行第二次喷丸处理，喷丸采用硬度为60HRC的不锈钢丸，喷丸直径为0.2mm，喷丸时间为30min。
[0039](3)将步骤(2)中经喷丸处理后的镁合金骨钉本体进行清洗，得到生物医用可降解镁合金骨钉。
[0040]实施例3
[0041](1)将镁合金骨钉本体进行预处理，清除表面杂质；
[0042](2)将镁合金骨钉本体固定位置并且能旋转，启动喷丸机对镁合金骨钉本体进行喷丸处理，
[0043]对镁合金骨钉本体进行第一次喷丸处理，喷丸采用硬度为63HRC的不锈钢丸，喷丸直径为0.5mm，喷丸时间为100min；
[0044]再对镁合金骨钉本体进行第二次喷丸处理，喷丸采用硬度为58HRC的不锈钢丸，喷丸直径为0.4mm，喷丸时间为50min。
[0045](3)将步骤(2)中经喷丸处理后的镁合金骨钉本体进行清洗，得到生物医用可降解镁合金骨钉。
[0046]对比例1
[0047]采用空白对照，即未进行喷丸处理的生物医用可降解镁合金骨钉。
[0048]采用析氢法测试对比例1和实施例1-3的生物医用可降解镁合金骨钉的降解速率，其测试过程如下：
[0049] 1.分别选取对比例1和实施例1-3的生物医用可降解镁合金骨钉，每组取3个样品；[0050] 2.每个烧杯中放置等量的模拟体液hank’s并将各样品全部浸没于溶液中，溶液
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