[發(fā)明專(zhuān)利]具螺紋構(gòu)造生醫(yī)植體結(jié)構(gòu)及其選擇性表面處理的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010166884.X
• 申請(qǐng)日: 2010-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102232875A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊重光;王錫福;李勝揚(yáng);楊正昌;何義麟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)立臺(tái)北科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61C8/00
• 分類(lèi)號(hào): A61C8/00;C25D11/26
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 楊俊波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種生醫(yī)植體結(jié)構(gòu)，特別是一種表面具有生物活性物質(zhì)及納米級(jí)孔洞的生醫(yī)植體結(jié)構(gòu)，以及對(duì)生醫(yī)植體結(jié)構(gòu)做表面處理的方法。

背景技術(shù)

一般而言，植體在植入人體后，必須避免引起組織周?chē)l(fā)生病變，也就是植體不可釋放或解離出有毒物質(zhì)，也不能造成凝血(blood?coagulation)或溶血(hemolysis)反應(yīng)，因此在材料選擇上首重生物相容性(biocompatibility)。

目前常應(yīng)用于生醫(yī)植體的金屬材料為不銹鋼、鈦合金、鉻-鈷合金等，其中又以鈦金屬最常使用，除金屬原有的機(jī)械性質(zhì)佳外，當(dāng)鈦金屬曝露于空氣、水中或生物體內(nèi)，會(huì)自發(fā)性生成高穩(wěn)定性的氧化層而具有極佳的生物相容性，根據(jù)研究指出，銳鈦礦(anatase)結(jié)構(gòu)的二氧化鈦薄膜可有效的提高蛋白質(zhì)的吸附，而減少纖維組織的生成；但又因二氧化鈦具有生物惰性的性質(zhì)，若要將此植入物固定于骨頭健康較差的生物體內(nèi)，相對(duì)其與周?chē)M織及本身骨頭復(fù)原情況及效果將不如預(yù)期的好。

以牙根植體為例，若牙根植體選擇具化學(xué)穩(wěn)定性及表面平滑度的材料，則較不會(huì)產(chǎn)生毒性及刺激性，但此種材料表面光滑，幾乎不會(huì)與周?chē)M織產(chǎn)生反應(yīng)及鍵結(jié)，因此會(huì)在牙根植體周?chē)纬杉s0.1～10μm纖維包膜(fibrouscapsule)。

由于此包膜并非與牙根植體相連接，在包膜繼續(xù)增厚的情況下，會(huì)阻斷周?chē)M織血流的供應(yīng)，造成牙根周?chē)M織廢物的堆積導(dǎo)致發(fā)炎形成囊腫；另外，包膜鈣化及硬化壓迫到牙根植體周?chē)M織，也會(huì)造成局部疼痛；此外，由于受應(yīng)力不均勻，而造成牙根植體或周?chē)M織受損、疼痛或人工牙根松脫的現(xiàn)象。

為了避免上述包膜的問(wèn)題，傳統(tǒng)工藝上會(huì)針對(duì)牙根植體表面進(jìn)行表面處理。而對(duì)牙根植體表面進(jìn)行處理的方式，包括針對(duì)牙根植體表面做蝕刻或內(nèi)蝕孔洞化的噴砂處理、對(duì)牙根植體表面做被覆涂層處理，或是燒結(jié)顆粒于植體表面形成孔洞的燒結(jié)法。

針對(duì)傳統(tǒng)的噴砂處理而言，由于噴砂處理是利用動(dòng)能撞擊，因此噴砂處理過(guò)后的牙根植體表面孔洞間的距離較大，大小尺寸不一，機(jī)械強(qiáng)度較弱；而且，孔洞深度在微米范圍，對(duì)于細(xì)胞增生、貼附、分化并無(wú)太大的幫助；另外，表面處理完后，若無(wú)經(jīng)過(guò)仔細(xì)清潔及消毒，容易在植入人體后造成過(guò)敏現(xiàn)象；此外，噴砂處理的孔洞生成的方式，因?yàn)闆](méi)有選擇性，因此在受力較大的部分會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，牙根植體會(huì)因受力超過(guò)本身的楊氏系數(shù)而產(chǎn)生崩毀或形變。

而針對(duì)牙根植體表面做被覆涂層處理的方式，由于牙根植體表面與涂層彼此無(wú)任何化學(xué)鍵結(jié)，容易在植入人體后，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間下造成脫落現(xiàn)象而失去原有能力。

至于燒結(jié)法則是多采用高溫下達(dá)到表面改質(zhì)效果，但在高溫過(guò)程中往往會(huì)造成牙根植體晶相產(chǎn)生變化而使得物理及化學(xué)性質(zhì)改變，因此牙根植體材料的選擇有所限制。

另外，針對(duì)牙根植體本身，為了促進(jìn)牙周組織的骨質(zhì)增生，也會(huì)加入各種生長(zhǎng)材料。有關(guān)將活性材料披覆于金屬材料上的方法有很多方式，其中最廣泛接受的方式為等離子噴射法。等離子噴射法固定方式的問(wèn)題在于，因?yàn)榈入x子噴涂是在1000℃高溫下進(jìn)行，除了生長(zhǎng)因子沉積于載體上外，高溫下會(huì)使生長(zhǎng)因子不穩(wěn)定而產(chǎn)生許多非結(jié)晶相，進(jìn)而影響牙根植體與生長(zhǎng)因子的純度和結(jié)合度，加上牙根植體與生長(zhǎng)因子的熱膨脹系數(shù)不同，會(huì)造成接口間極大的應(yīng)力，容易在植入人體經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間與體液接觸后，造成脫落現(xiàn)象而失去與組織間的結(jié)合力，而此方法也無(wú)法將生長(zhǎng)材料穩(wěn)定固定于多孔性質(zhì)的牙根植體中。

在中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利申請(qǐng)TWO93117549中，提供一種具有吸盤(pán)式納米孔洞的生醫(yī)植入物及其制法，并揭露利用電化學(xué)方式在骨科植入物表面形成孔洞。利用該方法雖然可形成多個(gè)納米孔洞，但其表面孔洞的特征為，在孔壁與孔壁之間是分開(kāi)沒(méi)有相連，植入物在整體機(jī)械強(qiáng)度上可能會(huì)過(guò)于薄弱，在植入物受力時(shí)，可能因獨(dú)立孔洞結(jié)構(gòu)，造成植體變形或崩塌。且其并未揭露如何將活性物質(zhì)披覆于孔洞內(nèi)的方法。

因此，如何克服上述牙根植體表面處理的缺陷，又能提供牙周組織骨質(zhì)增生，同時(shí)兼顧植體結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度，是本發(fā)明所欲解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是提供一種孔洞選擇性地在螺距生成的生醫(yī)植體結(jié)構(gòu)，其中生醫(yī)植體結(jié)構(gòu)表面具有螺紋及多個(gè)納米級(jí)孔洞，該些孔洞僅分布在該些螺紋與螺紋之間的區(qū)域，生醫(yī)植體結(jié)構(gòu)可以因應(yīng)用需求而再增加生物活性物質(zhì)，加強(qiáng)與生物體相容性及骨整合性，因此，在所述的生醫(yī)植體結(jié)構(gòu)還包括一生物活性物質(zhì)，分布于植體結(jié)構(gòu)表層及該些孔洞中。