本发明涉及骨科植入器械，尤其涉及一种促细胞生长的钛合金骨植入器械及其制备方法。
背景技术：
1、随着钛合金骨植入器械技术的不断发展，钛合金骨植入器械已成为外科手术固定最有效修复方式。就植入时间而言，一般可以分为短期植入器械和长期植入器械。短期植入器械，就是在骨组织愈合后，需要二次手术取出的，而长期植入器械由于植入位置敏感，例如脊柱外科，器械植入后就永久留在了体内。
2、无论是短期植入器械，还是长期植入器械，都希望骨细胞和成纤维细胞迅速在器械表面粘附铺展，骨组织和肌肉组织在表面愈合。此外，短期植入的器械，涉及到二次取出，因此不希望骨组织和肌肉组织与器械结合的非常紧密，这样容易取出。而长期植入器械，则希望骨组织和肌肉组织能够与植入器械紧密牢固结合，更强调骨组织与器械间的界面结合强度。
3、此外，外科创口非常容易引起周围组织感染，一旦发生细菌感染，很容易引发植入器械的松动等，因此，促进植入器械表面细胞的粘附与铺展，加快组织的愈合是解决上述问题的关键。同时，要考虑到短期植入和长期植入的不同要求。
4、申请号cn200480044172.3的发明专利公开了一种表面结合透明质酸层的金属或聚合物性质的植入器械，应用于与骨骼接触的适应症，具有刺激骨组织生长的活性。申请号为cn202011288292.5的专利公开了一种光滑或具有微纳米结构的骨科植入器械基体表面具有聚多巴胺涂层，聚多巴胺层的表面固定有红景天苷，形成促成骨涂层。申请号cn202011324640.x的发明专利公开了一种在金属表面制备负载多功能复合涂层的制备方法，可以实现促细胞生长、抗凝血或抗菌消炎等功能。申请号cn202110673189.0的发明专利公开了一种通过对材料表面进行处理获得多个级别尺寸叠加构成的微纳结构，赋予了医用材料同时具有促进细胞生长和抑制细菌粘附双重功能，同时保证了表面功能的长期有效性及可靠性。
5、日本专利jp 2012-521804 a在器械的表面通过聚合物负载的方式在器械表面制备含有2种不同的导电粒子的涂层，而且这二种导电粒子的标准电位差至少为0.2v。该涂层具有抗微生物粘附的效果，减少表面感染的风险。
6、综合可见，促进骨植入器械表面细胞的粘附与铺展、生长已经成为骨植入器械的发展趋势，结合合金材料的物理、化学特性和表面处理方法可能是一种有效的途径。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种促细胞生长的钛合金骨植入器械及其制备方法，可以促进表面细胞的黏附与铺展，可望加速植入器械周围的愈合。
2、骨植入器械根据植入时间的长短，分为短期植入器械和长期植入器械。前者在组织愈合，达到修复目的后，需要二次手术将植入的器械取出，因此希望器械周围的组织与器械表面的结合不要太牢固，取出时方便，例如骨固定的骨钉和骨板。而长期植入器械希望周围的组织与器械结合紧密牢固，例如脊柱固定器械。
3、本发明的技术方案如下：一种促细胞生长的钛合金骨植入器械，包括短期钛合金骨植入器械和长期钛合金骨植入器械；所述短期钛合金骨植入器械，表面最大粗糙度不超过2微米；所述长期钛合金骨植入器械，表面最大粗糙度不超过10微米；短期钛合金骨植入器械和长期钛合金骨植入器械表面均匀分布多个微区，所述微区的表面分布密度不小于103个/mm2，微区电势差不超过500mv。
4、所述长期钛合金骨植入器械表面最大粗糙度不超过5微米。
5、所述短期钛合金骨植入器械表面最大粗糙度不超过1.5微米。
6、所述微区电势差不超过400mv且不低于50mv。
7、所述微区电势差不超过300mv且不低于100mv。
8、一种促细胞生长的钛合金骨植入器械的制备方法，对制备材料直接机械加工而成；所述制备材料为含铜钛合金、含银钛合金、含钼钛合金、含钽钛合金或含铁钛合金中的一种。
9、基于直接机械加工而成的产品，继续热处理或表面处理；所述热处理具体为，将机械加工后的产品在不低于800℃处理不超过10小时，然后在50-80℃的水中激冷；激冷后的产品在不超过700℃处理不超过24小时，于空气中冷却；所述表面处理为机械喷砂、机械抛光、等离子体电解氧化处理、酸处理或碱热处理等；对于短期植入器械，所述等离子体电解氧化处理的氧化电压5v-200v，氧化时间不超过40分钟。对于长期植入器械，所述等离子体电解氧化处理的氧化电压5v-450v，氧化时间不超过40分钟。
10、对于短期植入器械，所述等离子体电解氧化处理的氧化电压10v-100v，对于长期植入器械，所述等离子体电解氧化处理的氧化电压10-300v。
11、对于长期植入器械，所述等离子体电解氧化处理的氧化电压80-220v。
12、本发明的有益效果：本发明促细胞生长的钛合金骨植入器械由于表面独特的微区电势差特性，具有促细胞生长的特点。表面微区电势的存在会促进细胞的生长和功能表达，加速周围组织的愈合。而表面特定的粗糙特性可以调节周围组织与器械的结合强度，其中粗糙度高有利于获得较高的结合强度，而粗糙度低周围组织与器械的结合强度较低，二次手术取出的更容易。
1.一种促细胞生长的钛合金骨植入器械，其特征在于，包括短期钛合金骨植入器械和长期钛合金骨植入器械；所述短期钛合金骨植入器械，表面最大粗糙度不超过2微米；所述长期钛合金骨植入器械，表面最大粗糙度不超过10微米；短期钛合金骨植入器械和长期钛合金骨植入器械表面均匀分布多个微区，所述微区的表面分布密度不小于103个/mm2，微区电势差不超过500mv。
2.根据权利要求1所述促细胞生长的钛合金骨植入器械，其特征在于，所述长期钛合金骨植入器械表面最大粗糙度不超过5微米。
3.根据权利要求1所述促细胞生长的钛合金骨植入器械，其特征在于，所述短期钛合金骨植入器械表面最大粗糙度不超过1.5微米。
4.根据权利要求1、2或3所述促细胞生长的钛合金骨植入器械，其特征在于，所述微区电势差不超过400mv且不低于50mv。
5.根据权利要求4所述促细胞生长的钛合金骨植入器械，其特征在于，所述微区电势差不超过300mv且不低于100mv。
6.一种促细胞生长的钛合金骨植入器械的制备方法，其特征在于，对制备材料直接机械加工而成；所述制备材料为含铜钛合金、含银钛合金、含钼钛合金、含钽钛合金或含铁钛合金中的一种。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，基于直接机械加工而成的产品，继续热处理或表面处理；所述表面处理为机械喷砂、抛光、等离子体电解氧化处理、酸处理或碱热处理；所述热处理具体为，将机械加工后的产品在不低于800℃处理不超过10小时，然后在50-80℃的水中激冷；激冷后的产品在不超过700℃处理不超过24小时，于空气中冷却；对于短期植入器械，所述等离子体电解氧化处理的氧化电压5v-200v，氧化时间不超过40分钟；对于长期植入器械，所述等离子体电解氧化处理的氧化电压5v-450v，氧化时间不超过40分钟。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，对于短期植入器械，所述等离子体电解氧化处理的氧化电压10v-100v；对于长期植入器械，所述等离子体电解氧化处理的氧化电压10-300v。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，对于长期植入器械，所述氧化电压80-220v。