[發(fā)明專利]一種牙科種植體及其生物活性抗菌表面的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710151958.4
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN107096068A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董超芳;章彥嫻;吳俊升;肖葵;黃運華;李曉剛;楊瑟飛;倪曉晴
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: A61L27/30
• 分類號: A61L27/30;A61L27/06;A61L27/34;A61L27/54;C25D11/26;C23C18/42;C23C28/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11401
• 代理人: 皋吉甫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及牙科種植體材料領(lǐng)域，特別涉及一種牙科種植體及其生物活性抗菌表面的制備方法。

背景技術(shù)

醫(yī)用鈦及其合金在臨床使用過程中，由于具有良好的生物相容性，植入人體后表面易形成蛋白層從而使細(xì)菌在其表面積聚而形成生物膜。細(xì)菌在生物膜的保護(hù)下可以不受宿主防御系統(tǒng)的攻擊，便于細(xì)菌的集中和感染的發(fā)生。此外，鈦的生物惰性表面難以與骨組織發(fā)生化學(xué)鍵性結(jié)合，在種植體和活體組織界面處容易形成纖維組織隔層，使植入體發(fā)生松動，也是導(dǎo)致鈦牙科種植體材料植入失敗的主要原因之一。在這種背景下，提高鈦基牙科種植體的抗菌能力和成骨活性具有重要的臨床實際意義。

目前賦予種植體表面抗菌性的方法一般為構(gòu)建抗黏附表面，裝載抗生素，有機(jī)抗菌劑以及聚合物功能涂層，然而由于其復(fù)雜的工藝以及對于種植體表面生物活性的影響而難以應(yīng)用和推廣。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有牙科種植體材料易受細(xì)菌感染，生物活性低的不足，提高材料表面抗菌性能，加速與周圍組織的骨整合，本發(fā)明的目的在于提供一種原位生長的生物活性抗菌表面的牙科種植體及其制備方法，適用于任何形狀的種植體表面，且膜層與基體之間的強(qiáng)結(jié)合力使表面改性具有長期穩(wěn)定性，賦予種植體表面抗菌性的同時，促進(jìn)細(xì)胞的早期粘附、鋪展、增殖和分化，利于種植體的骨整合，從而提高種植體的穩(wěn)定性和成功率。

一種牙科種植體，所述牙科種植體的表面為生物活性抗菌表面。

進(jìn)一步地，所述牙科種植體包括鈦基材、鈦基材表面原位形成的二氧化鈦納米管、均勻包覆二氧化鈦納米管的聚多巴胺仿生表面、分散枝接于仿生表面的銀納米顆粒。

進(jìn)一步地，所述鈦基材為醫(yī)用純鈦或鈦合金。

進(jìn)一步地，所述二氧化鈦納米管膜層由銳鈦礦晶型的二氧化鈦組成，厚度為1~2 μm，納米管的直徑為30~100 nm。

進(jìn)一步地，所述聚多巴胺仿生表面膜層均勻包覆納米管結(jié)構(gòu)，含氨基、羥基等官能團(tuán)，其中氮碳比為0.1~0.2。

進(jìn)一步地，所述銀納米顆粒的直徑為10~50 nm，均勻分布于整個二氧化鈦納米管層中。

研究表明，種植體表面的微納米級粗糙結(jié)構(gòu)有利于抑制細(xì)菌繁殖的同時能夠有效增大種植體表面與骨組織接觸面積，增強(qiáng)骨和種植體的咬合作用。納米銀作為一種新型無機(jī)抗菌劑，具有很強(qiáng)的殺菌、抑菌作用，安全性高、無耐藥性，被廣泛應(yīng)用于抗菌敷料中。多巴胺是一種存在于貝殼中并具有良好粘附性能的蛋白類似物，在水溶液中很容易發(fā)生氧化自聚反應(yīng)，并生成可以牢固粘附于各種固體材料表面的聚多巴胺膜層，具有仿貽貝蛋白結(jié)構(gòu)，具有良好的生物相容性和生物活性，能夠提高材料表面的親水性。聚多巴胺分子結(jié)構(gòu)中大量的酚羥基和含氮基團(tuán)，對許多重金屬離子具有很強(qiáng)的吸附性，且其自身具有弱的還原性，能夠?qū)⒛承┙饘匐x子原位還原成金屬納米粒子，吸附在膜層表面。

本發(fā)明還提供一種制備牙科種植體的方法：

一種制備牙科種植體的方法，所述方法包括如下步驟：

醫(yī)用鈦基體清洗：將種植體依次經(jīng)過丙酮、無水乙醇、去離子水各超聲清洗15分鐘，自然干燥；

原位氧化：將清洗后的牙科種植體進(jìn)行陽極氧化處理，表面原位氧化形成納米管結(jié)構(gòu)的二氧化鈦薄膜；

煅燒：將原位氧化后得種植體置于馬弗爐內(nèi)煅燒；

制備仿生表面：將煅燒后的種植體浸泡在1~2 mg/ml多巴胺溶液中，多巴胺原位自聚合從而得到強(qiáng)粘附的聚多巴胺仿生表面，反應(yīng)溫度為室溫，反應(yīng)時間為12~24 h；

接枝銀：將制備仿生表面后的種植體浸泡在1~8.5 mg/mL硝酸銀溶液中，避光反應(yīng)12~24h，種植體表面的聚多巴胺吸附并還原陰離子，從而在種植體表面形成均勻枝接的銀納米顆粒。

進(jìn)一步地，所述原位氧化采用恒壓直流方式，工作電壓為10~40 V，氧化時間為2~5 h，反應(yīng)溫度為室溫，電解液為含0.5~1 wt%氟化銨和2~50 vol%水的丙三醇溶液。

進(jìn)一步地，所述煅燒為以5℃/min的升溫速率，450~500℃煅燒3~4 h，隨后在爐內(nèi)自然冷卻至室溫。

進(jìn)一步地，所述多巴胺溶液由鹽酸多巴胺溶解于10 mmol/L 三羥甲基氨基甲烷溶液中制得，其中三羥甲基氨基甲烷溶液由1 mol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至8.5。

本發(fā)明的有益效果：