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一种润滑防粘且表面耐磨的手术刀的制作方法

专利查询3月前  34

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1.本实用新型涉及手术刀技术领域,特别是涉及一种润滑防粘且表面耐磨的手术刀。


背景技术:

2.在人体许多疾病的治疗过程中,手术治疗是一种重要且不可取代的常用手段,在手术治疗中,手术刀作为一种常用工具,适用于手术过程用于切除人体的特定组织,但是由于人体组织属于一个复杂的系统,其通常含有多种组织液,在手术过程,手术刀不可避免地受到组织液的污染,同时在某些特定情形中,手术刀还容易与组织发生粘连,导致手术刀被污染或者存在粘连的问题。为了解决手术刀的污染以及粘连问题,人们提出了许多行之有效的方法,包括表面涂层涂覆、超疏水微纳结构构建以及光滑注液多孔结构构建。其中,光滑注液多孔结构是由哈佛大学j
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艾森贝格等人提出的新型防粘结构,当应用于医疗装置与设备上时,可以有效排斥生物材料,可防止或减少生物液体凝固和凝块的形成,同时该光滑注液多孔结构还能有效防止微生物如细菌在表面的沉积(cn 103703085 b;cn 103649240 b),在参考文献(tesler,a.,kim,p.,kolle,s.et al.extremely durable biofouling-resistant metallic surfaces based on electrodeposited nanoporous tungstite films on steel.nat commun6,8649(2015))中,哈佛大学j
·
艾森贝格等人将光滑注液多孔结构应用于不锈钢手术刀表面,展示其强大的抗污以及防粘能力,然而注液表面需要纳米多孔结构的存在才能维持,而在手术过程,手术刀不可避免地会与组织发生直接接触与摩擦,这会对纳米多孔结构造成磨损,随着纳米多孔结构的逐渐消失,原先存在的防粘液体也会逐渐脱离表面,最终导致其抗污防粘功能的丧失。


技术实现要素:

3.本实用新型的目的是克服了现有技术的问题,提供了一种具有润滑防粘且表面耐磨的功能的润滑防粘且表面耐磨的手术刀。
4.为了达到上述目的,本实用新型采用以下方案:
5.一种润滑防粘且表面耐磨的手术刀,包括刀柄和与所述刀柄连接的刀片;所述刀片的表面上设有微米凹坑阵列结构;所述微米凹坑阵列结构内填充有纳米多孔结构;每个纳米多孔结构具有孔腔,所述孔腔内填充有润滑液。
6.进一步地,所述微米凹坑阵列结构由多个棱台凹坑阵列分布形成;每个棱台凹坑内填充有所述纳米多孔结构。
7.进一步地,所述棱台凹坑为四棱台凹坑;所述棱台凹坑的上表面的面积大于或等于该棱台凹坑的下表面的面积。
8.进一步地,所述棱台凹坑为正四棱台凹坑;所述棱台凹坑的上表面的边长为1μm~100μm。
9.进一步地,所述棱台凹坑的深度为1μm~100μm。
10.进一步地,所述棱台凹坑的侧面与所述棱台凹坑的下表面之间形成的夹角为90
°
~150
°

11.进一步地,相邻两个所述棱台凹坑的距离为0.01μm~100μm。
12.进一步地,所述纳米多孔结构呈球状、椭球状或圆柱状。
13.进一步地,所述纳米多孔结构的孔腔的孔径为10nm-10μm。
14.进一步地,所述刀柄的材质为不锈钢、碳钢、钛合金以及纯钛中的一种。
15.与现有的技术相比,本实用新型具有如下优点:
16.本实用新型通过在刀片的表面上设置微米凹坑阵列结构,通过在微米凹坑阵列结构内填充装有润滑油的纳米多孔结构,以纳米多孔结构的孔腔填充有生物兼容的润滑液,利用纳米多孔结构的毛细力可以有效地保持住润滑液,在手术刀使用过程中,该微米凹坑阵列结构直接与外界坏境接触,可以有效排斥生物液体,起到抗污防粘的效果,更为重要的是,纳米多孔结构被填充在微米凹坑阵列结构内,微米凹坑阵列结构与人体组织直接接触,保护了微米凹坑阵列结构内部的纳米多孔结构,有效避免了纳米多孔结构的磨损,从而可以实现该手术刀具有润滑防粘且表面耐磨的功能。
附图说明
17.下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
18.图1是本实用新型的润滑防粘且表面耐磨的手术刀的结构示意图。
19.图2是本实用新型的微米凹坑阵列结构的结构示意图。
20.图3是本实用新型的刀片的局部剖视结构示意图。
21.图4是本实用新型的纳米多孔结构填充进微米凹坑阵列结构内的剖视结构示意图。
22.图中包括:
23.刀柄1、刀片2、微米凹坑阵列结构3、棱台凹坑31、纳米多孔结构4。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
25.如图1至图4所示,一种润滑防粘且表面耐磨的手术刀,包括刀柄1和与所述刀柄1连接的刀片2;所述刀片2的表面上设有微米凹坑阵列结构3;所述微米凹坑阵列结构3内填充有纳米多孔结构4;该纳米多孔结构4可由电沉积、气相沉积、化学腐蚀、旋涂/喷涂、蒸镀或磁控溅射加工等工艺得到;每个纳米多孔结构4具有孔腔,所述孔腔内填充有润滑液,该润滑液也有生物兼容的效果。该润滑液的类型可以为全氟聚醚油、硅油和全氟三戊胺中的一种或多种。
26.该润滑防粘且表面耐磨的手术刀在刀片2的表面上设置微米凹坑阵列结构3,通过在微米凹坑阵列结构3内填充装有润滑油的纳米多孔结构4,以纳米多孔结构4的孔腔填充有生物兼容的润滑液,利用纳米多孔结构4的毛细力可以有效地保持住润滑液,在手术刀使用过程中,该微米凹坑阵列结构3直接与外界坏境接触,可以有效排斥生物液体,起到抗污防粘的效果,更为重要的是,纳米多孔结构4被填充在微米凹坑阵列结构3内,微米凹坑阵列
结构3与人体组织直接接触,保护了微米凹坑阵列结构3内部的纳米多孔结构4,有效避免了纳米多孔结构4的磨损,从而可以实现该手术刀具有润滑防粘且表面耐磨的功能。
27.在本具体实施方式中,所述微米凹坑阵列结构3由多个棱台凹坑31阵列分布形成;该棱台凹坑31通过激光加工得到。每个棱台凹坑31内填充有所述纳米多孔结构4。通过多个棱台凹坑31阵列分布形成微米凹坑阵列结构3,将纳米多孔结构4填充在棱台凹坑31内,在手术时,多个棱台凹坑31与人体组织直接接触,保护了微米凹坑阵列结构3内部的纳米多孔结构4,有效避免了纳米多孔结构4的磨损,从而可以实现该手术刀具有润滑防粘且表面耐磨的功能。
28.优选的,所述棱台凹坑31为四棱台凹坑;所述棱台凹坑31的上表面的面积大于或等于该棱台凹坑31的下表面的面积,可以使装有润滑油的纳米多孔结构4更容易填充进棱台凹坑31内。
29.具体的,所述棱台凹坑31为正四棱台凹坑;所述棱台凹坑31的上表面的边长为1μm~100μm,边长优选为50μm。所述棱台凹坑31的深度为1μm~100μm,深度优选为5μm。所述棱台凹坑31的侧面与所述棱台凹坑31的下表面之间形成的夹角为90
°
~150
°
,优选的夹角的角度为120
°
。微米凹坑阵列结构3可由激光加工、微铣削、光刻辅助刻蚀法或模具压印加工得到。通过该规格的棱台凹坑31,便于将纳米多孔结构4填充至微米凹坑阵列结构3内,能够更好地保护纳米多孔结构4,有效避免了纳米多孔结构4的磨损,从而可以实现该手术刀具有润滑防粘且表面耐磨的功能。
30.为了加强相邻的两个棱台凹坑31的紧密性,起到良好的耐磨性,同时,可以填充更多的纳米多孔结构4,以及更好得保护棱台凹坑31内的纳米多孔结构4,有效避免了纳米多孔结构4的磨损,从而可以实现该手术刀具有润滑防粘且表面耐磨的功能。相邻两个所述棱台凹坑31的距离为0.01μm~100μm。优选的,相邻两个所述棱台凹坑31的距离为1μm。
31.在本具体实施方式中,纳米结构填充于微米凹坑阵列中,并与刀片2的表面起到紧密连接的效果,孔隙率为在10%-90%之间,优选为50%,所述纳米多孔结构4的孔腔的孔径为10nm-10μm,平均孔径为100nm。此时,纳米多孔结构4可由电沉积、气相沉积、化学腐蚀、旋涂/喷涂、蒸镀或磁控溅射加工得到。具体的,纳米多孔结构4为电沉积得到的氧化钨多孔结构。所述纳米多孔结构4呈球状、椭球状或圆柱状。
32.在本具体实施方式,为了使刀柄1具有良好的强度和硬度,使用耐久度长,所述刀柄1的材质为不锈钢、碳钢、钛合金以及纯钛中的一种。
33.综上,本实用新型实施例提供一种润滑防粘且表面耐磨的手术刀,其中,该润滑防粘且表面耐磨的手术刀在刀片2的表面上设置微米凹坑阵列结构3,通过在微米凹坑阵列结构3内填充装有润滑油的纳米多孔结构4,以纳米多孔结构4的孔腔填充有生物兼容的润滑液,利用纳米多孔结构4的毛细力可以有效地保持住润滑液,在手术刀使用过程中,该微米凹坑阵列结构3直接与外界坏境接触,可以有效排斥生物液体,起到抗污防粘的效果,更为重要的是,纳米多孔结构4被填充在微米凹坑阵列结构3内,微米凹坑阵列结构3与人体组织直接接触,保护了微米凹坑阵列结构3内部的纳米多孔结构4,有效避免了纳米多孔结构4的磨损,从而可以实现该手术刀具有润滑防粘且表面耐磨的功能。
34.以上所述仅是本技术的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换
也应视为本技术的保护范围。

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