Способ плазменно-иммерсионной ионной модификации поверхности изделия из сплава на основе никелида титана медицинского назначения

Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской технике, и может быть использовано для плазменно-иммерсионной ионной модификации поверхности изделия (имплантаты) из сплава на основе никелида титана медицинского назначения. Для этого проводят очистку поверхности, нагрев изделия аргонной газовой плазмой и модификацию поверхности изделия ионами химических элементов. При этом очистку поверхности и нагрев изделия аргонной газовой плазмой проводят после нагрева изделий до температуры 50-300°C, при мощности магнетронной системы 0,2-0,8 кВт, при давлении аргона 0,2-0,4 Па, при отрицательном импульсном напряжении смещения на изделии 800-1000 В. Кроме того модификацию поверхности изделия осуществляют в плазме, содержащей ионы кремния, которые вводят в плазму с помощью магнетронной системы с катодами из кремния, при отрицательном импульсном напряжении смещения на изделии 800-1000 В. При этом формируют модифицированную биоактивную поверхность толщиной 60-120 нм. Исходный сплав на основе никелида титана имеет cостав: титан 49,00-49,50 ат. %, никель 50,50-51,00 ат. %, температуру завершения обратного мартенситного превращения при его нагреве не более 23°C и величину формовосстановления при температуре человеческого тела 97-100%. Изобретение позволяет ускорить интеграцию имплантата с живым организмом за счет повышения адгезии и пролиферации эндотелиальных клеток. 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к способам модификации поверхности медицинского изделия из сплава на основе никелида титана ионно-плазменными методами, в частности плазменно-иммерсионной ионной обработкой. Медицинское изделие предназначено для длительной эксплуатации в системе живого организма.

Известен эндопротез (US 20110160839, B05D 3/00, A61F 2/82, опубл. 2011.06.30) [1], например, биодеградируемый стент, поверхность и, в случае необходимости, объем которого обрабатывают с помощью плазменно-иммерсионной ионной имплантации.

Недостатком известного изобретения является то, что плазменно-иммерсионную ионную имплантацию проводят только для модификации биодеградируемой части стента, не используя для модификации небиодеградируемую часть стента, если таковая имеется в составной конструкции стента. Небиодеградируемая часть стента может быть изготовлена из нержавеющей стали, кобальт-хромового сплава, никелида титана. Для формирования плазмы используют газы, такие как кислород, азот или силан. Инертные ионы, такие как гелий, фреон или аргон также могут быть использованы. В патенте не приведено данных о влиянии плазменно-иммерсионной ионной имплантации на металлическую небиодеградируемую часть стента.

Известен способ изготовления кардиоимплантата из сплава на основе никелида титана с модифицированным ионно-плазменной обработкой поверхностным слоем (RU 2508130, A61L 27/06, A61L 27/30, A61L 27/50, В82В 3/00, опубл. 27.02.2014) [2], включающий: изготовление кардиоимплантата, химическую и электрохимическую очистку его поверхности, обработку поверхности кардиоимплантата потоками ионов кремния, полученных путем распыления кремниевого катода в вакууме, в режиме высокодозовой ионной имплантации с флюенсом (0,5÷6,0)×1017 см-2 с получением поверхностного модифицированного слоя толщиной 80-95 нм, состоящего, по меньшей мере, из двух подслоев: наружный подслой толщиной 20-25 нм содержит кислород, углерод, кремний и титан при следующем соотношении элементов, ат. %: кислород 25-65, углерод 1-5, кремний 1-10, титан - остальное; промежуточный подслой толщиной 60-70 нм содержит кислород, углерод, кремний, титан и никель при следующем соотношении элементов, ат. %: кислород 5-30, углерод 1-5, кремний 10-30, никель 1-50, титан остальное, причем максимальную концентрацию кремний достигает на глубине 30-35 нм от поверхности. Модифицированный поверхностный слой с измененным составом не обладает выраженной поверхностью раздела между подслоями, характерной для осажденного слоя.

Недостатком известного способа является то, что обработку проводят в режиме высокодозовой ионной имплантации, которая позволяет обрабатывать изделия пучком ускоренных ионов, распространяющихся в одном направлении. Это не позволяет обрабатывать изделия сложной формы одновременно по всей поверхности, в том числе и внутренних полостей и отверстий.

Наиболее близким по технической сущности является способ поверхностной обработки материалов с памятью формы, таких как сплавы на основе никелида титана (US 2006157159, A61L 27/06, A61L 27/50, С23С 14/48, С23С 8/36, опубл. 2006.07.20) [3], азотом, кислородом или углеродом с использованием методов ионно-пучковой или плазменно-иммерсионной ионной имплантации и осаждения ионов с целью изменения поверхностных свойств данных материалов для использования, в первую очередь, в качестве медицинских материалов.

Недостатком известного способа является то, что в нем описаны ионно-плазменные методы, в том числе метод плазменно-иммерсионной ионной имплантации, обработки поверхности медицинских конструкций из сплавов на основе никелида титана азотом, кислородом или углеродом, однако не указывается, что в результате таких обработок на поверхности формируется нитридное, оксидное или карбидное покрытие. Судя по приведенным в описании известного способа данным по распределению никеля в поверхности изделия после указанных обработок толщина покрытий составляет около 100 нм. Такие покрытия обладают высокой твердостью и износостойкостью, обеспечивают биоинертность изделий за счет повышения коррозионной стойкости и снижения концентрации токсичного никеля в поверхности изделия. Однако эти покрытия имеют повышенную хрупкость, что может ограничить области применения имплантатов с такими покрытиями. В известном изобретении предположено, что кремний может быть использован для создания биоинертной поверхности имплантата. Однако не приведены какие-либо данные о химическом составе в поверхностном слое, в том числе о содержании атомов никеля и его изменении после ионно-пучковой или плазменно-иммерсионной ионной обработки сплава на основе никелида титана с использованием потоков ионов кремния.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа плазменно-иммерсионной ионной модификации поверхности изделия из сплава на основе никелида титана медицинского назначения. Предложено модификацию поверхности медицинского изделия из сплава на основе никелида титана проводить методом плазменно-иммерсионной обработки ионами кремния. Медицинское изделие с модифицированным предлагаемым способом поверхностным слоем обладает коррозионной стойкостью, отсутствием токсичности в биологических средах, повышает адгезию и пролиферацию эндотелиальных клеток, что ускоряет интеграцию имплантата с живым организмом.

Указанный технический результат достигается тем, что используется способ плазменно-иммерсионной ионной модификации поверхности изделия из сплава на основе никелида титана медицинского назначения, включающий очистку поверхности и нагрев изделия аргонной газовой плазмой, модификацию поверхности изделия ионами химических элементов, при этом

- очистку поверхности и нагрев изделия аргонной газовой плазмой при давлении аргона 0,2-0,4 Па; при отрицательном импульсном напряжении смещения на изделии 800-1000 В,

- модификацию поверхности изделия в плазме, содержащей ионы кремния, которые вводят в плазму с помощью магнетронной системы с катодами из кремния, при отрицательном импульсном напряжении смещения на изделии 800-1000 В, при этом формируют модифицированную биоактивную поверхность толщиной 60-120 нм.

Модификацию поверхности изделия в плазме, содержащей ионы кремния, проводят после нагрева изделий до температуры 50-300°C.

Модификацию поверхности изделия в плазме, содержащей ионы кремния, проводят при мощности магнетронной системы 0,2-0,8 кВт.

Исходный сплав на основе никелида титана имеет следующий состав химических элементов, ат. %:

титан 49.00-49.50
никель 50.50-51.00

Сплав на основе никелида титана имеет температуру завершения обратного мартенситного превращения при его нагреве не более 23°C.

Сплав на основе никелида титана имеет величину формовосстановления при температуре человеческого тела 97-100%.

Настоящим изобретением предложен способ модификации поверхности медицинских изделий из сплава на основе никелида титана путем плазменно-иммерсионной обработки ионами кремния.

Использование сплава на основе никелида титана, в частности, в диапазоне следующих составов, ат. %:

титан 49.00-49.50
никель 50.50-51.00

в сердечно-сосудистой хирургии в качестве материала для сосудистых стентов связано с наличием у данного сплава таких свойств, как эффекты памяти формы и сверхэластичности, позволяющие изготавливать самораскрывающиеся конструкции медицинских имплантатов. Используемый сплав на основе никелида титана имеет температуру завершения обратного мартенситного превращения (Ак) при его нагреве не более 23°C и величину формовосстановления при температуре человеческого тела 97-100%.

Плазменно-иммерсионная ионная модификация позволяет обрабатывать всю поверхность медицинских изделий сложной формы, например, внутрисосудистого стента.

На этапе очистки поверхности изделия аргонной газовой плазмой происходит распыление тонкого поверхностного слоя за счет бомбардировки поверхности ускоренными ионами аргона. В результате с поверхности изделия удаляются возможные загрязнения и адсорбированные атомы, что позволяет исключить неконтролируемое внедрение в поверхность изделия посторонних химических элементов. Контролируемый нагрев изделия в процессе очистки позволяет регулировать глубину распределения кремния в поверхности.

Выбор кремния как химического элемента для легирования поверхностного слоя сплава на основе никелида титана обусловлен благодаря его свойствам частично растворяться в решетке никелида титана с образованием ограниченного твердого раствора замещения и образованием фаз на основе титана, никеля и кремния и высокой совместимостью с живыми клетками.

В процессе плазменно-иммерсионной обработки в плазме, содержащей ионы кремния, одновременно происходит осаждение кремния на поверхность образца и распыление поверхностного слоя. Кроме того, ускоренные ионы кремния внедряются в кристаллическую решетку никелида титана. Повышенная температура образца обеспечивает диффузионное проникновение кремния вглубь образца. Соотношение скоростей описанных процессов в каждый момент времени определяет распределение химических элементов в поверхности образцов. Параметры технологического процесса выбирают таким образом, чтобы на поверхности изделия не формировалось покрытие толщиной 3-5 нм из имплантируемых ионов или в результате взаимодействия имплантируемых ионов с химическими элементами основного материала. Тонкие поверхностные покрытия толщиной 3-5 нм на никелиде титана (преимущественно, оксидные) всегда образуются вследствие высокой химической активности титана. Наличие таких тонких покрытий недостаточна для обеспечения требуемой коррозионной стойкости и биосовместимости.

Величина отрицательного напряжения смещения от 800 до 1000 В обусловлена тем, что при меньших напряжениях преобладает процесс осаждения и на поверхности изделия формируется покрытие из кремния, причем толщина покрытия неоднородна по поверхности изделия.

В результате плазменно-иммерсионной ионной имплантации происходит перераспределение концентрации элементов в поверхностном слое изделия из сплава на основе никелида титана, приводящее к существенному уменьшению содержания никеля в поверхностном слое толщиной от 10-15 нм вплоть до его полного отсутствия.

На чертеже представлены концентрационные профили распределения основных химических элементов в приповерхностном слое образцов изделия из никелида титана после проведения плазменно-иммерсионной ионной модификации их поверхности по режиму предлагаемого способа.

Видно, что атомы кремния имеются в поверхностном слое глубиной до 120 нм, причем на самой поверхности его концентрация составляет около 37 ат. %, а максимум концентрации наблюдается на глубине около 10 нм.

Содержание атомов никеля в непосредственно на поверхности находится на уровне 8-10 ат. %, что в 4-5 раз ниже его содержания в объеме никелида титана. С глубиной содержание атомов никеля постепенно возрастает и на глубине около 100 нм его концентрации достигает величины, соответствующей его концентрации в объеме.

Необходимо отметить высокое содержание на поверхности содержание кислорода (около 35 ат. %), которое быстро понижается с увеличением глубины. Кислород всегда присутствует в остаточной атмосфере даже при глубоком вакууме и он имплантируется одновременно с кремнием. Наличие кислорода в поверхности приводит к образованию оксидов титана или кремния, что может положительно сказаться на коррозионной стойкости материала изделия.

В таблице приведены свойства образцов изделия модифицированных ионами кремния по режимам предлагаемого способа в сравнении с исходными, не подвергнутыми плазменно-иммерсионной ионной модификации.

Из приведенных в таблице результатов коррозионных испытаний следует, что потенциал пробоя сплава на основе никелида титана в биохимических водных растворах 0.9% NaCl, плазмы крови после модификации поверхности выше на 4-8% по сравнению с немодифицированной поверхностью. Испытания in vitro на взаимодействие с живыми клетками (были использованы эндотелиальные клетки линии ) образцов изделия из сплава на основе никелида титана с немодифицированным и модифицированным кремнием поверхностным слоем получено, что эффективность пролиферации клеток после плазменно-иммерсионной ионной модификации оказалась в 1,75-1,8 раза выше, чем на поверхности образца изделия, которая не подвергалась плазменно-иммерсионной ионной обработке кремнием. Также модификация увеличила жизнеспособность клеток на 24-27%.

Изобретение осуществляют следующим образом.

Пример

Модельные образцы из сплава на основе никелида титана состава (ат. %) титан - 49.30, никель - 50.70 в виде образцов изделия (пластинок прямоугольного сечения 10×10 мм толщиной 1 мм) с электрополированной поверхностью закрепляют в специальных держателях и помещают в вакуумную камеру установки, оснащенной плазмотроном с термоэмиссионным катодом для возбуждения несамостоятельного газового разряда (формирования газовой плазмы) и магнетронной системой. После этого проводят откачку камеры до вакуума 6×10-4 Па, затем в камеру напускают газ аргон, при этом поддерживается динамический вакуум не выше 0,3 Па. Путем включения плазмотрона возбуждают несамостоятельный газовый разряд, организуя аргоновую плазму. Очистку поверхности образцов изделия ведут при отрицательном импульсном напряжении смещения на образце изделии 1000 В. После нагрева изделия до температуры 300°C в процессе очистки включают магнетронную систему с кремниевым катодом и выключают плазмотрон. Обработку образцов изделия в плазме, содержащей ионы кремния, ведут при отрицательном импульсном напряжении смещения на изделии 1000 В в течение 15 мин при мощности магнетронной системы 0,2 кВт. После отключения всех плазменных устройств охлаждают образцы изделия в вакууме до комнатной температуры. В результате в поверхностном слое образцов изделия формируется распределение основных химических элементов, приведенное на чертеже. При этом распределение атомов кремния по всей поверхности образца изделия однородное - разброс не превышает 10%.

1. Способ плазменно-иммерсионной ионной модификации поверхности изделия из сплава на основе никелида титана медицинского назначения, включающий очистку поверхности и нагрев изделия аргонной газовой плазмой, модификацию поверхности изделия ионами химических элементов, отличающийся тем, что проводят:
- очистку поверхности и нагрев изделия аргонной газовой плазмой при давлении аргона 0.2-0.4 Па, при отрицательном импульсном напряжении смещения на изделии 800-1000 В,
- модификацию поверхности изделия в плазме, содержащей ионы кремния, которые вводят в плазму с помощью магнетронной системы с катодами из кремния, при отрицательном импульсном напряжении смещения на изделии 800-1000 В, при этом формируют модифицированную биоактивную поверхность толщиной 60-120 нм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что модификацию поверхности изделия в плазме, содержащей ионы кремния, проводят после нагрева изделия до температуры 50-300°C.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что модификацию поверхности изделия в плазме, содержащей ионы кремния, проводят при мощности магнетронной системы 0.2-0.8 кВт.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сплав на основе никелида титана имеет следующий состав химических элементов, ат. %:

титан 49.00-49.50
никель 50.50-51.00

5. Способ по любому из пп. 1 или 4, отличающийся тем, что сплав на основе никелида титана имеет температуру завершения обратного мартенситного превращения при его нагреве не более 23°C.

6. Способ по любому из пп. 1 или 4, отличающийся тем, что сплав на основе никелида титана имеет величину формовосстановления при температуре человеческого тела 97-100%.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано при получении комбинированных пористо-монолитных имплантатов на основе никелида титана для применения в медицине. Шихта на основе порошка никелида титана содержит активирующую добавку в количестве 10-20 вес.% от общего веса шихты, включающую от 60 до 65 ат.% порошка титана электролитического с размерами частиц в интервале 40-70 мкм и от 40 до 35 ат.% порошка никеля карбонильного с размерами частиц в интервале 10-40 мкм.

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано при изготовлении внутрикостных имплантатов.

Изобретение относится к области медицины. Описано многослойное биоактивное покрытие титанового имплантата, вводимого в костную ткань человека, полученное атомно-слоевым осаждением и состоящее, по крайней мере, из слоев одного оксида переходного металла, выбранных из группы, включающей слои оксида титана, слои из оксида циркония, слои из оксида гафния, слои из оксида тантала, слои из оксида ниобия, из слоев многокомпонентного оксида (TiO2)x(Ta2O5)1-x, где х равен 0,8-0,95 со структурой твердого раствора на основе тетрагональной кристаллической решетки, с контролируемой толщиной покрытия, определяемой числом повторяющихся циклов осаждения соответствующих прекурсоров - химических реагентов в виде жидких органометаллических соединений указанных переходных металлов и воды.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в стоматологической имплантологии в отделениях челюстно-лицевой хирургии и поликлинических стоматологических учреждениях.

Изобретение относится к медицине. Описан способ получения детонационного биосовместимого покрытия на медицинский имплантат, включающий механическую и химическую подготовку поверхности титанового имплантата, и затем осуществляют формирование покрытия путем напыления порошка гидроксиапатита на титановый имплантат.

Изобретение относится к медицине и заключается в способе получения биоактивного покрытия на титановом имплантате. Покрытие содержит слои из по меньшей мере одного оксида металла, выбранного из оксида титана, оксида циркония, оксида гафния, оксида тантала, оксида ниобия.
Изобретение относится к области медицинской техники, в частности к материалам для травматологии и ортопедии, и предназначено для изготовления медицинских имплантатов остеосинтеза.

Группа изобретений относится к области медицины. Описан биосовместимый пористый материал, содержащий никелид титана с пористостью 90-95% и открытой пористостью 70-80% со средним размером пор 400 мкм, который пропитан гидроксиапатитом в количестве 26-46 мас.% от массы никелида титана.

Изобретение относится к медицине, а именно к челюстно-лицевой хирургии и травматологии, и может быть использовано для изготовления внутритканевых эндопротезов на титановой основе.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к биосовместимым износостойким нанокомпозиционным тонкопленочным материалам, используемым в качестве покрытий при изготовлении имплантатов, предназначенных для замены поврежденных участков костной ткани.

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии и травматологии, и может быть использовано для изготовления внутрикостных эндопротезов на титановой основе. Описан способ получения серебросодержащего биопокрытия титанового имплантата, заключающийся в предварительной подготовке поверхности титановой основы имплантата, плазменном напылении титанового подслоя на поверхность титановой основы, плазменном напылении порошка гидроксиапатита на титановый подслой, формировании серебросодержащего биопокрытия. Формирование серебросодержащего биопокрытия осуществляют имплантацией ионов серебра в слой гидроксиапатита с энергией 50±5 кэВ и дозой 1,2·1016-1,8·1016 ион/см2. Серебросодержащее биопокрытие титанового имплантата способствует увеличению выхода годных изделий при остеоинтеграции имплантата. 5 ил.

Изобретение относится к изготовлению сплавов на основе никелида титана, применяемых для медицинских имплантатов. Способ изготовления литых изделий включает переплав металлического полуфабриката индукционной центробежной плавкой в карборундовом тигле. Предварительно проводят выплавку образцов из сплава на основе никелида титана с различными концентрациями легирующей добавки в диапазоне 0,5-2%, испытывают образцы на память формы и сверхэластичность, определяют путем интерполяции оптимальную концентрацию легирующей примеси и с этой концентрацией выплавляют готовое изделие. В качестве металлического полуфабриката используют пористую заготовку, которую готовят диффузионным спеканием в вакууме смеси порошка никелида титана ПН55ПТ45 с легирующей добавкой при температуре 1230-1270°C в течение 0,5-5 минут, после чего подвергают ее холодной обработке давлением до пористости 25-30 об.%. Обеспечивается равномерное распределение легирующей добавки в сплаве. 2 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии и травматологии, и может быть использовано для изготовления внутрикостных эндопротезов на титановой основе. Изобретение относится к способу изготовления внутрикостного стоматологического имплантата. Способ заключается в предварительной подготовке поверхности основы имплантата, изготовленной из титана, включающей механическую обработку титановой основы (формообразование), механическую полировку, затем очистку поверхности и химическое обезжиривание, последующую обработку поверхности титановой основы пучком ионов гелия с имплантацией ионов гелия в титановую основу и формированием пористой структуры на поверхности имплантата, при этом имплантацию ионов гелия проводят с энергией 100-200 кэВ и дозой 6·1017-6·1018 ион/см2, затем сформированную пористую структуру обрабатывают в вакуумной среде углекислого газа (СO2) пучком ионов инертного газа аргона с имплантацией ионов аргона в сформированную пористую структуру титана с образованием углеродной алмазоподобной беспористой пленки, при этом имплантацию ионов аргона проводят с энергией 40-130 кэВ и дозой облучения 1,25·1016-3,1·1016 ион/см2, что позволяет получать внутрикостные стоматологические имплантаты с повышенными показателями микротвердости, усталостной прочности и остеоинтеграции. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 7 ил.

Изобретение относится к медицине. Описан способ получения покрытий на элементах эндопротезов крупных суставов человека, выполненных из титана и его сплавов, включающий помещение имплантата в ванну с раствором электролита, содержащего ионы Са и Р, подключение имплантата и вспомогательного электрода к источнику питания, охлаждение электролита теплообменником, при этом готовят электролит, для чего растворяют в дистиллированной воде гидроксид кальция Са(OH)2, затем добавляют метасиликат натрия пятиводного Na2SiO3×5H20 и перемешивают до образования белого дисперсного взвешенного осадка, затем добавляют натрий фосфорнокислый двузамещенный двенадцативодный Na2HPO4×12H2O и перемешивают до полного его растворения, причем для обработки титана марок ВТ1-0, Grade 2, 3, 4, электролит готовят из расчета массы сухого вещества в граммах на литр состава: Са(OH)2 - 1,6; Na2SiO3×5H2O - 8,0; Na2HPO4×12H2O - 5,0; а для обработки сплавов ВТ6 (Ti-6Al-4V) и Ti-6Al-7Nb исходный электролит, применяемый для титана марок ВТ1-0, Grade 2, 3, 4, разбавляют дистиллированной водой в соотношении 2 части электролита и 1 часть воды; а для защиты не предназначенных для обработки частей элементов эндопротезов на них наносят маскирующую изолирующую оснастку на основе поливинилсилоксанового силикона аддитивного отверждения, далее проводят микродуговое оксидирование в течение 10-30 мин в мягком анодно-катодном режиме с синусоидальной формой тока плотностью 0,1±0,02 А/см2, причем на первой минуте используют анодный режим включения при соотношении анодного и катодного токов не менее 10:1. Покрытие позволяет улучшить биологическую совместимость. 6 ил., 3 пр.

Изобретение относится к области медицины, в частности к способам получения костных имплантов на основе титана с биоактивным покрытием. Для этого на пористую основу, содержащую титан, наносят 12-14% водную суспензию гидроксиапатита (ГАП) в течение 2-3 сек. Затем материал помещают в 2-3%-ную водную суспензию ГАП и импрегнируют в вакууме при 2·10-10÷9·10-10 мм рт. ст. в трех-пятикратном пульсационном режиме. Соотношение между длительностью импульса и паузы составляет от 3-5 до 10-15. Изобретение обеспечивает технологически простой способ получения биомедицинского материала на основе пористого титана, позволяющий достичь равномерного и прочного покрытия во всем объеме пор материала и сохранить биологическую активность ГАП. 1 ил., 4 пр.

Изобретение относится к получению пористых структур на поверхности изделий из титана или его сплава и может быть использовано при изготовлении эндопротезов и зубных имплантатов на титановой основе, для подготовки поверхности титановых имплантатов под нанесение биосовместимых покрытий, а также для получения носителей катализаторов и композитных материалов. Способ включает формирование на поверхности изделий из титана или его сплава слоя, содержащего карбид титана, с последующим травлением в азотной кислоте, при этом упомянутый слой формируют путем электродуговой обработки катодно-поляризованного титана или его сплава с использованием перемещаемого над обрабатываемой поверхностью графитового анода при силе тока дугового разряда не менее 60 А в 0,1-0,2% водном растворе NaCl, а травление ведут в азотной кислоте с концентрацией не менее 10 мас.% до полного растворения карбида титана, затем промывают обработанную поверхность водой и сушат на воздухе. Технический результат - увеличение толщины и пористости получаемого на поверхности титана или его сплава пористого слоя при одновременном формировании сложного внутреннего рельефа пор. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 пр.

Изобретение относится к медицине. Описан способ, который включает внесение фосфата кальция в 5-20% раствор ортофосфорной кислоты до насыщения, затем имплантат помещают в этот раствор и проводят гальваническое нанесение кальция-фосфатного покрытия при напряжении 80-400 В, частоте импульсов 50-150 Гц, плотности тока 0,2-1,0 А/мм2, в течение 10-60 мин, времени импульсов 50-300 мкс, рН электролита 6,5-8,0 и температуре электролита 25-40°С, и изделие промывают дистиллированной водой, проводят обжиг изделия при температуре 400-1200°С в течение 30-60 мин до образования коралловидной разветвленной структуры покрытия толщиной 5-80 мкм, затем изделие помещают в раствор с метаболитами лактобактерий или колибактерий на 10-30 мин при температуре 18-25°С. Способ позволяет получать покрытия различной толщины, пористости, плотности, шероховатости, эластичности в зависимости от назначения изделия и исключает возможность размножения бактерий в периимплантационной зоне. 1 табл., 2 пр.
Изобретение относится к области медицины, хирургии. При хирургическом лечении пациентов с патологией наружного и среднего уха выполняют санацию полости. Плотно заполняют полость порошком никелида титана, состоящим из частиц размером в продольном направлении 0,5 мм, а в поперечном - 0,3 мм. Способ позволяет осуществлять лечение и облитерировать костные полости, врожденные и послеоперационные свищи, обеспечивает заполнение объема полости, способствует хорошему прорастанию соединительной ткани за счет использования имплантационного материала - порошка никелида титана с частицами заданной величины и формы. 2 пр.

Настоящее изобретение относится к области биосовместимых компонентов, предназначенных для контакта с живыми клетками и тканью, в частности к имплантатам, предназначенным для имплантации в живую ткань. Биосовместимый компонент, предназначенный для имплантации в живую ткань, который имеет поверхность, предназначенную для контакта с живой тканью, отличается тем, что поверхность содержит частицы оксида металла, при этом указанные частицы имеют средний размер частиц менее 25 нм, при этом частицы имеют распределение по размеру частиц, полученное с помощью сканирующего измерителя подвижности частиц с электрораспылением (ES-SMPS), до 40%, при этом частицы образуют нанопористый слой и частицы равномерно распределены по всему указанному слою. Биосовместимый компонент может индуцировать раннее образование зародышей кристаллизации гидроксиапатита in vivo и тем самым способствовать остеоинтеграции имплантата. 2 н. и 34 з.п. ф-лы, 5 пр., 6 табл., 16 ил.

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к покрытиям имплантатов на основе титана и его сплавов и способам их получения, и может быть использовано в ортопедической стоматологии. Способ модифицирования поверхности титановых имплантатов включает предварительную механическую очистку и химическую обработку поверхности в растворе фосфорной кислоты с последующим промыванием дистиллированной водой и этиловым спиртом, оксидирование в воздушной атмосфере. На образовавшийся плотный слой рутила погружением имплантата в золь, полученный гидролизом тетрахлорида титана, наносят слой продуктов гидролиза титана, при прокаливании которых образуется прочно связанный с рутилом слой биологически активного анатаза островковой структуры. Предлагаемое изобретение позволяет уменьшить приживаемость микроорганизмов (на примере штамма Staphylococcus epidermidis) в 3 раза. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской технике, и может быть использовано для плазменно-иммерсионной ионной модификации поверхности изделия из сплава на основе никелида титана медицинского назначения. Для этого проводят очистку поверхности, нагрев изделия аргонной газовой плазмой и модификацию поверхности изделия ионами химических элементов. При этом очистку поверхности и нагрев изделия аргонной газовой плазмой проводят после нагрева изделий до температуры 50-300°C, при мощности магнетронной системы 0,2-0,8 кВт, при давлении аргона 0,2-0,4 Па, при отрицательном импульсном напряжении смещения на изделии 800-1000 В. Кроме того модификацию поверхности изделия осуществляют в плазме, содержащей ионы кремния, которые вводят в плазму с помощью магнетронной системы с катодами из кремния, при отрицательном импульсном напряжении смещения на изделии 800-1000 В. При этом формируют модифицированную биоактивную поверхность толщиной 60-120 нм. Исходный сплав на основе никелида титана имеет cостав: титан 49,00-49,50 ат. , никель 50,50-51,00 ат. , температуру завершения обратного мартенситного превращения при его нагреве не более 23°C и величину формовосстановления при температуре человеческого тела 97-100. Изобретение позволяет ускорить интеграцию имплантата с живым организмом за счет повышения адгезии и пролиферации эндотелиальных клеток. 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил., 1 пр.

Наверх