S(Se-LDH)是经本实施例处理后样品表面的XRD谱图，根据图谱可W证明材料表面的主晶 相仍为儀铁层状双氨氧化物。但其中对应于（003)晶面的峰分裂为两个峰，说明渗入的砸 进入了层状双氨氧化物的片层中间，从而使得晶面间距发生了微小变化。图6为经本实施 例处理后样品表面砸元素的高分辨谱，位于59eV和59. 9eV的峰对应于亚砸酸根离子中的 砸，而位于61eV处的峰对应于砸酸根离子中的砸。综合W上分析可知经本实施处理后，砸 可WW砸酸根离子或亚砸酸根离子的形式插入儀铁层状双氨氧化物板层之间，而不会对样 品形貌和晶型产生影响。 W40] 实施例4 对实施例2、3改性得到样品进行砸释放的测试：分别将各样品浸泡于IOmlPBS中。 特定时间后取出浸泡液，利用电感禪合等离子体原子发射光谱仪（ICP-OE巧测试砸的释放 量。
[0041] 图7是经过上述实施例处理后得到的砸释放情况，从图中可W看到经过实施例2 处理后的样品并无明显的砸释放，而经过实施例3处理后，样品出现了较为稳定的砸释放。 由于砸是重要生命元素，其持续释放必然会对与之接触的细胞细菌的生物学行为产生影 响。 阳0创实施例5 对未经处理的样品和经上述实施例2、3改性处理得到样品进行抗菌实验：所有样品在 12rC高压灭菌40min，将浓度为IO7C即/ml的菌液滴在灭菌过的样品表面化06mL/cm2)，然 后将滴有菌液的样品放入37°C恒溫培养箱培养2地。取出24h培养的样品，将菌液倍比稀 释后接种在含有培养基的琼脂板上。接种后的琼脂板放入37°C恒溫培养箱培养16h，经过 16h的培养后取出琼脂板计算活的细菌数。
[0043] 图8和图9分别是经过上述实施例处理后得到的各组样品对金黄色葡萄球菌和大 肠杆菌的抗菌情况。从图中可W看到相较于未处理的儀铁合金经过实施例2处理后的样品 对金黄色葡萄球菌表现出了较为明显的抑制能力，而其对大肠杆菌并无作用。但经过实例 3处理之后材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均表现出了较为明显抑制作用。运主要是由 于经实施例3处理的样品渗入了具有广谱抗菌能力的砸元素，而经实施例2处理的样品中 并没有砸的渗杂。说明砸的渗杂不仅可W提高材料的抗菌能力还可W拓宽材料可抵抗细菌 的种类。
[0044] 实施例6 采用人胆管癌细胞R邸体外培养实验评估未经处理的儀铁合金和经上述实施例2、3改 性处理所得儀铁材料对癌细胞活性的影响，采用人肝内胆管上皮细胞HIBEpic体外培养实 验评估未经处理样品和经上述实施例2、3改性处理所得儀铁材料对正常细胞活性的影响。 利用阿尔玛蓝（AlamarBlue?，AbDserotecLtd，UK)试剂盒检测细胞在材料表面的增殖情 况。方法如下： 1) 将使用75%乙醇灭菌的样品放入24孔培养板中，每孔滴加ImL密度为SXlO4Cell/ 血细胞悬液； 2) 将细胞培养板放入5 %C〇2饱和湿度的细胞培养箱中36. 5 °C解化1她； 3) 吸去细胞培养液，用PBS清洗样品表面后，将样品移至新的24孔板内，放入培养箱中 继续培养； 4) 细胞培养1、4和7天后，吸去原培养液，加入含有5%阿尔玛蓝（4131113巧1116")染液 的新培养液，将培养板置于培养箱中培养地后，从每孔取出100yL培养液放入96孔板中； 5) 利用酶标仪度IO-T邸，ELX800)测量各孔在570nm和600nm波长下的吸光度值。按 照W下公式计算AlamarBlue?被细胞还原的百分率： 公式：
其中：A为吸光度值，A'为阴性对照孔的吸光度值，Al= 570皿，A 2= 600皿。
[0045] 图10是经上述实施例得到的不同处理方式对癌细胞和正常细胞增殖的影响，从 图中可W看到经过实施例2和3处理之后样品均表现出一定的选择性的抑癌作用。但经实 施例2处理后的样品对癌细胞的选择性抑制能力并不明显。直至培养至第7天经实施例2 处理的样品对癌细胞才表现出较为明显的抑制作用，而该样品对正常细胞也存在一定的抑 制效果。而经实施例3处理之后材料对癌细胞抑制作用更为明显，培养第一天样品表面的 癌细胞便被明显抑制。同时经实施例3处理后的样品对正常细胞没有表现出任何负面作 用。上述结果说明，砸渗杂可有效提高材料对癌细胞抑制的选择性，运可能是由于癌细胞与 正常细胞对砸元素有不同的敏感性造成。
[0046] 产业应用性：本发明赋予了儀铁合金选择性的抑癌抗菌作用，可被广泛应于与肿 瘤组织接触的儀铁合金医疗器械表面改性。
【主权项】
1. 一种具有选择性抑癌抗菌作用的表面改性镍钛合金材料，其特征在于，所述表面改 性镍钛合金材料表面主要成分为硒掺杂的镍钛层状双氢氧化物。2. 根据权利要求1所述的具有选择性抑癌抗菌作用的表面改性镍钛合金材料，其特征 在于，所述硒掺杂的镍钛层状双氢氧化物是原位生成的。3. 根据权利要求1或2所述的具有选择性抑癌抗菌作用的表面改性镍钛合金材料，其 特征在于，所述硒掺杂的镍钛层状双氢氧化物中硒以硒酸根离子和/或亚硒酸根离子的形 式掺杂于镍钛层状双氢氧化物板层之间，其掺杂量为1~8at. %，优选为3. 0~4. 0at. %。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的具有选择性抑癌抗菌作用的表面改性镍钛合金 材料，其特征在于，所述表面改性镍钛合金材料的表面为片状的纳米结构，其中纳米片的长 度和宽度为150~250nm，厚度为20~40nm〇5. -种权利要求1至4中任一项所述的具有选择性抑癌抗菌作用的表面改性镍钛合金 材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将镍钛合金置于含有纳米红硒的强碱溶液中进行水热处理； (2) 将经所述水热处理的镍钛合金材料于酸中浸泡进行酸处理。6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述含有纳米红硒的强碱溶液是将 纳米红硒溶胶与强碱溶液混合而成，所述纳米红硒溶胶是通过碱热处理灰硒粉末而得到。7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述纳米红硒溶胶的制备包括：将一 定量的灰硒粉末置于水热釜内，以强碱为反应介质进行水热处理，所述强碱为氢氧化钠和/ 或氢氧化钾溶液，浓度为5~15M，水热处理的温度为60~100°C，时间为10~18小时，反 应釜填充度为30~80%。8. 根据权利要求5至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（1)中，所述含有 纳米红硒的强碱溶液中，纳米红硒的浓度为0. 5~2X10 4M，强碱溶液为氢氧化钠和/或氢 氧化钾溶液，强碱溶液的浓度为2. 5~15M，水热处理的温度为80~160°C，时间为8~16 小时，反应釜填充度为40~80%。9. 根据权利要求5至8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述酸处理中，酸为浓 度为0. 05~0. 2M的盐酸、硝酸或硫酸，浸泡时间为0. 5~4小时，浸泡消耗的酸量为3~ 10mL/cm2。10. -种权利要求1至4中任一项所述的具有选择性抑癌抗菌作用的表面改性镍钛合 金材料在制造与肿瘤组织接触的医用镍钛合金器件中的应用。
【专利摘要】本发明涉及一种表面改性生物医用镍钛合金及其制备方法和应用，所述表面改性镍钛合金材料表面主要成分为硒掺杂的镍钛层状双氢氧化物。本发明的表面改性镍钛合金材料其表面由硒掺杂的镍钛层状双氢氧化物改性层构成。在该改性层中，镍钛层状双氢氧化物本身可以产生羟基自由基，具有一定的选择性抑癌抗菌作用。掺杂硒以后，硒具有一定的还原性，会与镍钛层状双氢氧化物产生的羟基自由基发生反应，因此通过调节硒的掺杂量可实现对材料羟基自由基释放量的调控，进而调节材料的抑癌抗菌能力。
【IPC分类】A61L31/16, A61L31/02
【公开号】CN105343941
【申请号】CN201510741694
【发明人】刘宣勇, 王东辉
【申请人】中国科学院上海硅酸盐研究所, 中国科学院上海硅酸盐研究所慈溪生物材料表面工程中心
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月4日