专利名称：采用类金刚石修饰人工晶体的方法
技术领域：
本发明所涉及的是一种医用人工晶体表面处理的技术。
人工晶体最常用制造的材料是聚甲基丙烯酸甲酯(简称PMMA)用它制造的人工晶状体(简称IOL)，经国内外众多专家学者的研究，从不同角度去探索，增强其表面生物相容性，增强其表面耐磨性、减少术后的并发症，并在色调上寻找接近人类晶体的方法，制造出各种不同的产品，无论是肝素修饰的IOL，还是氟肝素双重修饰的IOL及钛表面修饰的IOL，在生物相容性上都有很大的改变，在耐磨、耐腐蚀上也都有所提高，在色调接近人类晶体及表面硬度、亲水性都做出了很大的改进，都收到了很好的效果，但是，对人体而言，对一个植入物还有一个非常重要的问题，就是在人体内的长期留置的长期稳定性问题。这也包括物理性能、化学性能与功能的长期稳定，都是值得更深入探讨和研究的问题。到目前为止各国专家学者，业内同仁都认为PMMA在体内是稳定的，但是稳定多少年？10年、20年甚至更长时间，并没有确切的定论，人们还在不断的探索研究。但是一个事实值得重视的是PMMA在一定条件下易发生链锁降解反应，可以在过氧化物的存在下发生此反应，而人体，内又存在氧自由基，因此并不能认定PMMA在体内是长期稳定的。金属钛的人体植入体长期在体内一直认为是较稳定的。可是近年来有不少学者专家发表文章，反映钛及其合金植入体内经过若干年后发现钛的迁移情况，如钛制成的人工般骨，五年后在人工股骨左右组织中可发现钛的迁移，因此也不能认为钛修饰的IO1在10年、20年甚至更长时间植入后其不发生成分结构与功能的变化，这尚需要进一步研究，因此，研制新的人工晶体的材料及新的修饰方法是目前IOL研究的难点。
本发明人在长期的医用新材料、新方法研究探索中，不断探索这些难点问题，有目的选择一些新材料，进行新方法的研究，使之人工晶体在体内长期置留稳定性的考察做了深入的研究。
本发明的目的是寻找一种新材料，能够在体内长久置留而不发生变化，还要符合生物相容性好，表面硬度和亲水性好的新的制造修饰人工晶体的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的一种采用类金刚石修饰人工晶体的方法，其特征在于人工晶体表层采用类金刚石(碳)在高真空等离子体加速气相沉积的条件下，在5～80℃低温条件下，使人工晶体表层形成均匀的各向同性碳膜，并在载能离子束辅助沉积仪的作用下，在稳定的隋性气体帮助下，使碳原子的SP2和SP3杂化轨道结构转化，而形成类金刚石结构，得到更稳定状态的类金刚石修饰碳膜颜色微黄至微褐色的人工晶体。另一个特征在于选用CH4(甲烷)、隋性气体氩、氖及氮作为稳定剂使碳原子结构在低温条件下，发生结构变化而形成类金刚石的膜结构。
类金钢石修饰人工晶体的方法其优点在于，各项测定指标均与PMMA IOL有显著性差异，生物相容性优于PMMA IOL。表面硬度是PMMA IOL的10倍，且亲水、颜色微黄至微褐色。同样它的生产成本低于氟肝素双重修饰的IOL。
本发明的具体实施例如下我们知道金钢石是迄今世界上最硬的材料之一，它的结构非常稳定，自从九十年代中叶国外学者提出金刚石是生物材料学的医用金刚石，类金刚石的研究方兴末艾，大量文献证明天然和合成的金刚石在体内、外均是非常稳定的，即成份、结构与功能相当稳定，出于碳材料近年来在临床应用，如出各向同性碳，制成人工心瓣具有很好的生物相容性，出碳材料制成人工关节，人工股骨，大量的临床研究证实，碳材料具有优异的生物相容性，长期在体内稳定，从成份、结构、功能不变。同时，对各向同性碳用高级等离子体处理则表面SP3相增加，即形成类金刚石。
本发明采用类金刚石修饰人工晶体的方法，在高真空等离子体加速气相沉积的条件下，在低温5～80℃条件下，使人工晶体表层形成均匀的各向同性碳膜，并在载能离子束辅助沉积仪的作用下，在稳定的隋性气体帮助下，使碳原子的SP2轨道向SP3杂化轨道结构转化，而形成类金刚石结构，达到更稳定状态的类金刚石膜修饰的人工晶体，其颜色微黄至微褐色。类金刚石修饰人工晶体的方法的另一个技术特征在于，载能等离于体气态稳定剂。选用的是甲烷CH4、隋性气体Ar、He及氮N作为稳定剂，使碳原子结构在低温条件下即可发生结构变化，而形成类余刚石的膜结构修饰的人工晶体。采用本发明的方法修饰的人工晶体其颜色转为淡褐色或浅黄，较符合IOL的要求。
通过利用高真空等离子加速的办法在低温下形成各向同性碳膜。又采用载能离于束技术辅助沉积，使碳原子SP2向SP3转化形成类金刚石结构。利用这两项技术成功地在PMMA IOL的表面形成类金刚表面修饰层。经过大量的结构测定如X射线光电子能谱，俄歇光谱的分析证明SP3成份的存在。用电子显微镜(扫描电镜)观察其形貌，都得到了证实。并将类金刚石修饰的人工晶体进行了体外试验和日本大耳白兔眼内一年植入的观察试验，其结果与钛修饰的基本一样。各测定指标均与PMMA IOL有显著性差异，生物相容性优于PMM AIOL。表面硬度是PMMA IOL的10倍，且亲水、颜色微黄至微褐色。同样它的生产成本低于氟肝素双重修饰的IOL。
图1是类金刚石修饰人工晶体的工艺示意图
权利要求
1.一种采用类金刚石修饰人工晶体的方法，其特征在于人工晶体表层采用类金刚石(碳)在高真空等离子体加速气相沉积的条件下，在5～80℃低温条件下，使人工晶体表层形成均匀的各向同性碳膜，并在载能离子束辅助沉积仪的作用下，在稳定的隋性气体帮助下，使碳原子的SP2和SP3杂化轨道结构转化，而形成类金刚石结构，得到更稳定状态的类金刚石修饰碳膜颜色微黄至微褐色的人工晶体。
2.根据权利要求1所述的类金刚石修饰人工晶体的方法，其特征在于选用CH4(甲烷)、隋性气体氩、氖及氮作为稳定剂使碳原子结构在低温条件下，发生结构变化而形成类金刚石的膜结构。
全文摘要
采用类金刚石修饰人工晶体的方法是在高真空等离子体加速气相沉积的条件下,在低温5～80℃,载能离子束辅助沉积的作用下,使碳原子的SP
文档编号A61L27/00GK1340637SQ0012285
公开日2002年3月20日 申请日期2000年8月30日 优先权日2000年8月30日
发明者顾汉卿 申请人:顾汉卿