专利名称：：氟硅硬性角膜接触镜表面等离子体亲水性改性方法
技术领域：
：本发明涉及一种硬性角膜接触镜的亲水性改性方法，特别是指一种氟硅硬性角膜接触镜表面等离子体亲水性改性方法。
背景技术：
：透气性硬性角膜接触镜简称RGP，为最新一代隐形眼镜，由一种含氟硅的特殊树脂材料通过数控车床精密加工而成。RGP因其独特的高透氧性能保证角膜表面充足的氧代谢，减少普通软性隐形眼镜常见的并发症，配戴更安全，视光学质量更好，尤其是对双眼屈光参差大、高度散光，不规则散光，无晶体眼也会获得良好的矫正。用于矫正屈光不正和在治疗上的适应症也有很好的效果。RGP眼镜的使用简单，护理方便，寿命较普通软镜长。通过使用这种材料能够对各种参数的眼镜片进行定做，使隐形眼镜安全性和矫正效果更好。多年来许多临床病例说明RGP在控制近视发展(保持、或阻止近视加深)方面起到很重要的作用并且近段时间进行的一系列研究也充分肯定了RGP镜片在控制近视方面的能力，因此也是青少年理想的视力矫正选择之一。RGP镜片在接触镜领域视为最有前景的能矫正良好视力的医疗器具。就视觉而言，有不规则角膜散光者和不常戴镜的状态下采用RGP镜片配戴更适合。RGP镜片通过改进配戴技巧，更精致的设计和制造，它的作用及前景更大。这样在未来10年，RGP镜片将在控制近视这方面成为理想的矫正视力的医疗器具。但是，由于RGP接触镜采用含氟硅的树脂材料，这种材料的表面能较低，使得材料表面的亲水性较差，而且这种现象会由于氟硅基团等向表面的迁移而变得更为严重，而表面亲水性对于接触镜来说是一个很重要的因素，该因素直接影响眼镜的佩戴舒适性，也会影响到泪液中蛋白质和脂质等物质在镜片表面的沉积。
发明内容本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种能提高氟硅硬性角膜接触镜的亲水性、提高其配戴的舒适性、减少泪液中蛋白质和脂质等物质在镜片表面的沉积的氟硅硬性角膜接触镜表面等离子体亲水性改性方法。为实现上述目的，本发明的技术方案是包括以下步骤，(1)将低温等离子体处理系统用非还原性惰性气体冲洗至少一次；(2)将氟硅硬性角膜接触镜放入低温等离子体处理系统中，对系统抽真空处理；(3)系统真空达到进气所需压力后通入处理气氛，使系统压力增加到处理气氛压力为15-50Pa，并稳压一段时间；(4)按以下工艺参数启动低温等离子体处理系统，进行氟硅硬性角膜接触镜表面等离子体亲水性改性处理，反应完毕后，停止通入处理气氛，再抽真空处理处理气氛非还原性惰性气体等离子体频率40kHz功率大小50-150W处理时间30-150s。进一步设置所述的进气所需压力不大于5Pa。所述的非反应性惰性气体为Ar或02或K。本发明的原理低温等离子体是一种低压气体放电形成的非平衡态等离子体，等离子体中电子温度Te远高于离子温度Ti，其电子温度介于3X1023X10%而离子温度接近室温。低温等离子体中的粒子能量高于典型生物高分子材料表面化学键合能。因此，低温等离子体具有足够的能量使材料表面分子产生化学键的断裂，形成各种小的短链和自由基，提高表面反应活性。此外，由于反应体系中的温度接近室温，等离子体反应在较低的温度下进行，这对于许多热敏生物材料的表面改性非常适合。低温等离子体与材料表面的相互作用非常复杂，一般认为低温等离子体对材料表面改性同时存在物理和化学反应过程，物理过程主要是等离子体中的各种粒子将自身能量传递给材料表面的原子或分子，产生表面刻蚀、解吸、掺杂等过程；而化学过程则是等离子体在材料表面产生化学吸附、高分子降解、表面单体聚合、交联和接枝等反应。等离子体对材料表面作用的一个重要特点就是其作用深度非常浅，约几十nm，而对材料本体性能不产生任何影响。因而低温等离子体技术广泛应用于生物材料、尤其是高分子生物材料表面的改性研究，以提高材料表面的亲水性、生物相容性、抗凝血性、抗蛋白质沉积性能等。本发明的优点有(1)通过上述设置处理过的氟硅硬性角膜接触镜的本体性能不发生任何改变，保持了氟硅接触镜原有高透气性，只改变材料表面层几十nm范围内的化学状态，表面亲水性得到极大改善，改性处理后的氟硅硬性角膜接触镜表面的Si元素以亲水性的硅化合物存在，而疏水性的硅烷成分减少，材料亲水性改善。(2)本发明的工艺流程中不需任何化学试剂，可操作性好，污染少，操作方便，成本低，节能环保，有利于大规模生产。(3)本发明可以通过调节等离子体处理气氛和工艺参数，改变接触镜表面接触角的范围(如图1、2所示)，由于亲水性基团的引入及样品表面形貌的改变，经过等离子体处理的接触镜表面的亲水性得到了提高，降低了蛋白质和脂质在材料表面的沉积，提高了光学性能，改善了患者佩戴的舒适度。进一步设置是所述的进气所需压力为不大于5Pa。进一步设置是所述的处理气氛为非反应性惰性气体。下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步介绍。图1等离子体处理前氟硅硬性角膜接触镜表面的接触角示意图；图2等离子体处理后氟硅硬性角膜接触镜表面的接触角示意图；图3等离子体处理前氟硅硬性角膜接触镜表面Si2pXPS测试结果图；图4等离子体处理后前氟硅硬性角膜接触镜表面Si2pXPS测试结果具体实施例方式下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。实施例1§1、包括如下步骤(1)将等离子体处理系统用Ar气冲洗几次；(2)将氟硅接触镜放入系统中，开始抽真空；(3)系统真空达到5Pa以下后，通过气体流量控制器通入气氛，如Ar、02或N2，使体系压力增加到所需压力，并稳定一段时间；(4)设置所需的等离子体处理功率；(5)设置所需的等离子体处理时间；(6)开启等离子体放电电源，进行表面处理，完成后关闭进气阀门，再抽一段时间真空。§2、等离子体处理系统的工艺参数如下处理气氛Ar等离子体频率40kHz功率大小100W处理时间120s气氛压力30Pa。实施例2具体处理步骤与实施例1(§1)相同，本实施例等离子体处理系统的工艺参数如下处理气氛02等离子体频率40kHz功率大小100W处理时间120s气氛压力30Pa。实施例3具体处理步骤与实施例1(§1)相同，本实施例等离子体处理系统的工艺参数如下处理气氛N2等离子体频率40kHz功率大小100W处理时间120s气氛压力30Pa。测量上述各实施实例制得的表面亲水的氟硅接触镜表面的接触角如表一所示表一<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>通过表一和附图1以及附图2可以明显发现经本发明工艺处理后的氟硅硬性角膜接触镜表面的接触角得到明显改善。从附图3和附图4的Si2pXPS测试结果图得出本发明的优点图谱表明接触镜表面产生了亲水的硅酸盐基团，它可明显降低接触镜表面的接触角，从而降低了蛋白质和脂质在材料表面的沉积，提高了光学性能，改善了患者佩戴的舒适度。权利要求一种氟硅硬性角膜接触镜表面等离子体亲水性改性方法，其特征在于包括以下步骤，(1)将低温等离子体处理系统用非还原性惰性气体冲洗至少一次；(2)将氟硅硬性角膜接触镜放入低温等离子体处理系统中，对系统抽真空处理；(3)系统真空达到进气所需压力后通入处理气氛，使系统压力增加到处理气氛压力为15-50Pa，并稳压一段时间；(4)按以下工艺参数启动低温等离子体处理系统，进行氟硅硬性角膜接触镜表面等离子体亲水性改性处理，反应完毕后，停止通入处理气氛，再抽真空处理处理气氛非反应性惰性气体等离子体频率40±1kHz功率大小50-150W处理时间30-150s。2.根据权利要求1所述的氟硅硬性角膜接触镜表面低温等离子体改性方法，其特征在于所述的进气所需压力不大于5Pa。3.根据权利要求1或2所述的氟硅硬性角膜接触镜表面低温等离子体改性方法，其特征在于所述的非反应性惰性气体为Ar或02或N2。全文摘要本发明公开了一种氟硅硬性角膜接触镜表面亲水性改性的方法，其主要过程为采用低温等离子体对接触镜进行表面处理，改善接触镜的表面亲水性，这种表面亲水性改性有利于减少蛋白质和脂质在接触镜表面的沉积，改善镜片的佩戴舒适性，延长佩戴时间。采用的气体为非反应性惰性气体，如O2、Ar和N2等，等离子体频率为40kHz，功率为50-150W，处理时间为30-150s。表面硅元素化学状态的改变是亲水性改善的主要原因。该硬性接触镜表面改性方法工艺简单，设备简易，无需其他化学试剂，节能环保，具有良好的应用前景和科学意义。文档编号H05H1/24GK101726864SQ20091015511公开日2010年6月9日申请日期2009年11月30日优先权日2009年11月30日发明者任力,尹诗衡,王迎军,瞿佳,赵连娜,陈浩申请人:温州医学院眼视光研究院;温州欣视界科技有限公司