制造含银颗粒的涂层的植入物的方法和含银涂层的植入物与流程

本发明涉及一种用于生产植入物的方法，该植入物涂有含银颗粒的表面。此外，本发明涉及具有含银颗粒涂层的植入物。

背景技术：

1、已知具有包含银颗粒的抗微生物涂层的植入物。

2、文献wo 2010/139451 a2公开了一种通过使用等离子体电解氧化工艺来生产这种植入物的方法。将植入物浸入包含胶体分散的银颗粒的电解质中。通过使用等离子电解氧化工艺，可以将这些颗粒嵌入同样由基材材料的氧化物形成的层中。

3、文献wo 2017/050610 a1公开了：令人惊讶的是可以通过使用等离子体电解氧化工艺将多个层彼此叠加。

4、然而，难以实现提供均匀涂层，特别是银颗粒的均匀分布的涂层的等离子体电解氧化工艺。这尤其适用于弯曲和尖锐的三维表面，例如用于引入接骨螺钉的螺纹。

5、此外，抗微生物作用发生在紧邻植入物表面的组织中。由于银的毒性，涂层的银含量应尽可能低。

6、银的释放应在植入后的必要时间段和植入后释放的银浓度方面受到限制。特别地，需要在植入后立即快速释放银以实现足够的抗微生物功效。然后，应避免在周围组织中形成可能有害的浓度。

7、发明目的

8、鉴于此背景，本发明的一个目的是提供一种植入物和用于生产这种植入物的方法，该植入物具有涂层，涂层关于植入后的时间段内的银释放具有复杂巧妙特性。

技术实现思路

1、本发明的目的通过根据独立权利要求的主题的用于制造植入物的方法和植入物来实现。

2、本发明的优选实施例和改进是从属权利要求、说明书和附图的主题。

3、本发明涉及一种用于制造植入物的方法，其包括含银的涂层。

4、该方法包括以下步骤：

5、-提供金属基材；

6、-通过对金属基材进行阳极氧化来施加粘合促进层；

7、-在电解槽中通过等离子电解氧化施加至少多个层，层具有银浓度为2至20μg/cm2的银颗粒，其中具有银颗粒的层施加在单个电解槽中。

8、根据本发明的一个实施例，多个具有银颗粒的层具有5至14、优选7至10μg/cm2的银含量。

9、令人惊讶的是，发明人发现，银的浓度朝着植入物的外表面逐层增加。

10、令人惊讶的是，这也适用于多层系统，特别是包含3至20层(优选4至8层)银颗粒的植入物。

11、不受该理论的束缚，发明人认为在等离子体电解过程中由基材材料形成的氧化物的含量逐层降低。因此，可以通过使用这种多层系统，特别是通过施加多于三层，来实现高功效。

12、银浓度可以朝向表面从一层到另一层增加，特别是增加1-50％，优选增加2-10％。

13、可以通过制作sims深度剖面来检查银分布。

14、根据本发明，在施加具有银颗粒的层之前，通过对金属基材进行阳极氧化而将粘合促进层施加到金属基材上。

15、这种通过阳极氧化施加的薄氧化物层增加施加到阳极氧化层上的层的结合性。可以避免裂纹和较大的未涂层区域。此外，观察到阳极氧化层也改善了银层的均匀性。均匀分布也可以在弯曲和圆形区域中实现，特别是在孔的内表面上和螺纹的底部区域上。

16、阳极氧化金属基材的步骤和施加具有银颗粒的至少一层的步骤在同一电解槽中进行。

17、优选地，阳极氧化层以小于0.5μm的厚度施加，特别是0.05μm至0.5μm之间的厚度。

18、包含银颗粒的层比阳极氧化的粘合促进层更厚。

19、优选地，至少一个(一个或多个)银层的总厚度在3和10μm之间。

20、植入物可以体现为接骨板或螺钉。

21、根据本发明的一个实施例，提供钛或钛合金作为金属基材。

22、实施为接骨板的植入物包括基本平坦的顶面和至少一个孔，该孔具有圆形内表面或螺纹，其中涂层还覆盖至少一个孔和顶面，并且其中孔上的银含量与顶面的银含量相差小于2.5μg/cm2。

23、根据另一实施例，实施为螺钉的植入物包括螺钉头和带螺纹的轴，其中涂层还覆盖带螺纹的轴和螺钉头，并且带螺纹的轴的银含量与螺钉头的银含量相差小于2.5μg/cm2。

24、阳极氧化层不包含主要的银含量。特别地，阳极氧化层施加有小于0.5μg/cm2的银含量，尤其是0.05μg/cm2至0.2μg/cm2。

25、优选地，整个涂层施加的ag含量为0.2-2wt.-％，优选0.5-1.5wt.-％。

26、阳极氧化金属基材的步骤可以通过施加第一电压来进行，并且其中用高于第一电压的第二电压来进行施加具有银颗粒的层的步骤。

27、本发明进一步涉及用如前所述的方法生产的植入物。

28、此外，本发明涉及一种植入物，其中该植入物包括具有涂层的金属基材，

29、其中涂层包括具有银颗粒的多个层，并且其中银的浓度朝向植入物的外表面从层到层增加。

30、优选地，植入物包括具有银颗粒的若干层，特别是3至20层，优选4至8层。

31、优选地，银浓度朝着表面从层到层增加，特别是增加1-50％，优选增加2-10％。

32、植入物可以包括在金属基材和具有银颗粒的多个层之间的粘合促进层。

33、粘合促进层可以作为阳极氧化层实施。

34、优选地，阳极氧化层具有小于0.5μg/cm2的银含量。

技术特征：

1.一种用于生产包括含银涂层的植入物的方法，

2.根据前述权利要求所述的方法，其中施加3至20个含银颗粒的层，优选地施加4至8个含银颗粒的层。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中施加的阳极氧化的层的厚度小于0.5μm，在0.05μm至0.5μm之间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中施加的至少一个银层的总的厚度为3至10μm。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中提供接骨板或螺钉作为所述金属基材。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中提供钛或钛合金作为所述金属基材。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中植入物设置为接骨板，所述接骨板包括基本平坦的顶面和至少一个孔，所述孔具有圆形内表面或螺纹，其中涂覆至少一个孔和平坦的顶面，并且其中至少一个孔上的银含量与顶面的银含量相差小于2.5μg/cm2。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中植入物设置为螺钉，所述螺钉包括螺钉头和带螺纹的轴，其中涂覆螺钉头和带螺纹的轴，并且其中带螺纹的轴的银含量与螺钉头的银含量相差小于2.5μg/cm2。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中施加的具有银颗粒的多个层的总的银含量为5至14μg/cm2，优选为7至10μg/cm2。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中施加的阳极氧化层的银含量小于0.5μg/cm2，优选0.05μg/cm2至0.2μg/cm2。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中以0.2-2wt％的银含量，优选0.5-1.5wt％的银含量施加涂层。

12.一种用根据前述权利要求中任一项所述的方法生产的植入物。

13.根据权利要求12所述的植入物，其中银浓度朝着植入物的外表面逐层增加。

14.根据前一权利要求所述的植入物，其中银浓度朝着表面逐层增加，特别是增加1-50％，优选增加2-10％。

15.根据前述权利要求中任一项所述的植入物，其中所述植入物在含有5％牛血清白蛋白(bsa)、142mm nacl、2.5mm cacl2的人工伤口液中在37℃下预培养3天，特别是7天后，对浓度为106cfu/ml的金黄色葡萄球菌dsm 799/atcc 6538，具有至少log 3，优选log 4的抑制功效。

技术总结
本公开涉及一种用于生产包括含银涂层的植入物的方法，其包括以下步骤：提供金属基材；在电解槽中通过等离子电解氧化施加至少多个层，多个层具有总的银浓度为2至20μg/cm<supgt;2</supgt;的银颗粒，其中具有银颗粒的层施加在单个电解槽中。

技术研发人员：A·埃利泽,M·拉富恩特
受保护的技术使用者：AAP培植股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6