[發(fā)明專利]一種3D打印抗菌修復牙科醫(yī)用材料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107320342A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設計）人: 徐偉
• 申請（專利權）人: 蘇州漢力新材料有限公司
• 主分類號: A61K6/097
• 分類號: A61K6/097;A61K6/087;A61K6/083;A61K6/00;B33Y70/00
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙)32304
• 代理人: 馬麗麗

技術領域

本發(fā)明涉及3D打印成型材料技術領域，具體涉及一種3D打印抗菌修復牙科醫(yī)用材料及其制備方法。

背景技術

三維打印(Three Dimonsion Printing,簡稱三DP)是一種快速成型技術，可將計算機設計的三維模型數(shù)據(jù)分為層片模型數(shù)據(jù)，將特定原材料一層一層堆積成型直至完成整個實體的構建。三DP成型具有成本低、工作過程無污染、成型速度快等優(yōu)點。

快速成形技術又稱快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，簡稱RPM)技術，誕生于20世紀80年代后期，是基于材料堆積法的一種高新制造技術，被認為是近年來制造領域的一個重大成果。它集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層制造技術、數(shù)控技術、材料科學、激光技術于一身，可以自動、直接、快速、精確地將設計思想轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛑苯又圃炝慵瑥亩鵀榱慵椭谱鳌⑿略O計思想的校驗等方面提供了一種高效低成本的實現(xiàn)手段。即，快速成形技術就是利用三維CAD的數(shù)據(jù)，通過快速成型機，將一層層的材料堆積成實體原型。

雖然3D打印的材料已經(jīng)包括了金屬、陶瓷、聚合物、甚至出現(xiàn)了承載細胞的水凝膠，但是適用于3D打印的復合功能材料發(fā)展還很緩慢。目前，許多醫(yī)療用品和設備都很容易感染微生物，因此開發(fā)具有抗菌功能的醫(yī)療植入物至關重要。隨著3D打印技術的發(fā)展，其應用范圍越來越廣泛，特別是在醫(yī)用領域。3D打印的醫(yī)學應用很多，主要是復雜的骨科和牙科手術。口腔醫(yī)學中的復合樹脂是一種由樹脂基質(zhì)加入已經(jīng)過表面處理的無機填料和引發(fā)體系復合而成的粘接性修復材料。而光固化復合樹脂是在20世紀60年代被引入牙科領域的，它主要由樹脂基體、無機填料和光引發(fā)體系組成，制備過程簡單。該材料具有色澤美觀，強度高，粘結固位效果好，有良好的可塑性及固化后可打磨、拋光等優(yōu)點；通過配制粘度適當?shù)幕旌蠞{體，經(jīng)過特定的光照射后固化，即可用于牙齒的缺損修復。因此在牙科修復領域受到了廣泛關注。近些年來，為了提高牙科光固化復合樹脂的耐磨性能和聚合度，降低聚合收縮，人們對其進行了深入的研究，以期全面提高材料的性能，延長材料的臨床使用壽命，擴大材料的應用范圍，并能最終取代銀汞合金。口腔易滋生大量的細菌，如果植入帶有抗菌效果的假牙，可以幾乎全部殺死牙周細菌，有效減少蛀牙概率。其發(fā)展的前景無疑十分廣闊，可能性遠不止于此。如果得到進一步發(fā)展，這種3D打印的材料和技術將有望在未來為那些需要和大量病菌抗爭的受感染病人帶來福音。本發(fā)明提供了一種含有抗菌銨鹽的3D打印復合牙科樹脂，由于這些銨鹽帶正電，能讓帶負電細菌的細胞膜破裂，從而達到迅速殺死細菌的效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種耐磨性能好、聚合收縮低、使用壽命長、無毒、生物相容性好、抗菌效果持久高效的3D打印抗菌修復牙科醫(yī)用材料及其制備方法。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

3D打印抗菌修復牙科醫(yī)用材料，包括按重量份數(shù)計的如下組分：

丙烯酸酯類單體10-20％

Bis-GMA樹脂30-50％

消泡劑0.3-0.8％

抗菌劑3-5％

引發(fā)劑1-3％

顏色添加劑1-5％

余量為二氧化硅。

具體地，所述的丙烯酸酯類單體為一縮二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二縮三乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯中的一種。

具體地，所述的消泡劑為聚二甲基硅氧烷。

具體地，所述的抗菌劑為殼聚糖季銨鹽。

具體地，所述的殼聚糖季銨鹽的分子量為3000-10000g/mol。

具體地，所述的引發(fā)劑為樟腦醌與2,4,6一三甲基苯甲酰基膦酸乙酯按質(zhì)量比1：(3-5)組成。

具體地，所述的顏色添加劑為天然氧化鐵、雄黃和煙黑按質(zhì)量比(3-5)：1：(1-3)組成。

具體地，所述的二氧化硅細度為500-1000目。

進一步，一種3D打印抗菌修復牙科醫(yī)用材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將上述配方比例中80％的丙烯酸酯類單體與Bis-GMA樹脂、消泡劑在溫度為40-50℃下攪拌混合均勻；

(2)將剩下的20％的丙烯酸酯類單體用來溶解引發(fā)劑，待引發(fā)劑溶解完全后與步驟(1)的溶液混合均勻；

(3)將二氧化硅粉末、顏色添加劑、抗菌劑和步驟(2)的混合溶液加入混合機內(nèi)充分攪拌分散，制得3D打印牙科醫(yī)用材料。