生物醫(yī)用材料低溫等離子體表面改性

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2023-03-21

生物醫(yī)用材料不但要具有良好的力學性能和生物化學性能，還必須具有優(yōu)異的生物相容性，即植入物與人體界面之間不會產生有害反應，包括血液反應、組織反應和免疫反應等。目前使用的各種生物醫(yī)用材料中，沒有一種能完全滿足臨床使用的各項要求。材料植入人體后，直接也是最先與組織、細胞接觸和作用的是材料表面。因此，材料表面性質相當重要，它將影響細胞吸附、增殖、分化等一系列反應。

表面改性是一種只改變材料表面特性而不影響材料整體的方法，它分兩種形式一是改變材料表面的化學成分或結構二是在原材料表面形成另外一層物質來達到改變其特性的目的。改性后的表面一般呈現“生物惰性”或“生物活性”，具有更好的生物相容性、抗腐蝕性、耐磨性等。為了滿足臨床的需要，現已發(fā)展出了各種生物醫(yī)用材料的表面改性方法，可分為機械法、物理方法和化學方法。

低溫等離子體表面改性

等離子體是氣體經電離產生的大量帶電粒子離子、電子和激發(fā)態(tài)的中性粒子原子、分子所組成的體系，因其總的正、負電荷數相同，故稱為等離子體，為物質的第四態(tài)—等離子體態(tài)。等離子體分為高溫等離子體和低溫等離子體，一般等離子體表面工程用的是低溫等離子體。低溫等離子體表面改性作為一種經濟有效的表面加工技術在生物醫(yī)學領域顯示出了巨大的優(yōu)越性，世紀七八十年代起，等離子體表面改性開始蓬勃發(fā)展，目前已經形成一個獨立的研究方向。

低溫等離子體是指在直流電弧放電、輝光放電、微波放電、電暈放電、射頻放電等條件下所產生的部分電離氣體，其中由于電子質量遠小于離子的質量，故電子溫度可以遠高于離子溫度，離子溫度甚至可以與室溫相當。在低溫等離子體中包含有多種粒子，除了電離產生的電子和離子外，有大量的中性粒子如原子、分子和自由基等。這些粒子之間的相互作用非常復雜，有電子一電子、電子一離子、離子一離子、離子一中性分子和中性分子一中性分子等。在這樣一個復雜和充滿化學活性的體系中，等離子體與基片材料表面之間?？梢援a生一些在普通情況下難以完成的化學過程。

低溫等離子體表面改性具有如下特點良好的可靠性、重現性、非線形以及低成本，可以應用于各種形狀的金屬、聚合物、陶瓷以及復合材料偽在等離子體輔助作用下易于產生活性成分，引發(fā)在常規(guī)化學反應中不能或難以實現的物理變化和化學變化可對生物醫(yī)用材料和器械表面進行消毒處理工藝簡單、操作方便、易于控制、對環(huán)境無污染。用于生物醫(yī)用材料表面改性的低溫等離子體表面改性主要包括等離子體濺射沉積、等離子體注入、等離子體聚合、等離子體接枝、等離子體噴涂等。迄今為止，采用等離子體表面改性技術的醫(yī)用植入材料和器械主要包括整體關節(jié)替換、人工骨、牙科植入體、人造心臟閥、血管支架、人造血管、眼內透鏡、人造角膜和人造導管等。其主要目的是減小摩擦阻力，提高生物相容性，增進生物活性和生物惰性、強化抗腐蝕性等。