[發明專利]可增強骨結合的骨組織工程支架材料人工牙根的制備方法

有效

• 申請號: 201711226404.2
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107961398B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 王玉元;王粵凡
• 申請（專利權）人: 南寧越洋科技有限公司
• 主分類號: A61L27/56
• 分類號: A61L27/56;A61L27/50;A61L27/18;A61L27/12;A61L27/32;A61L27/34;A61L27/54
• 代理公司: 廣西南寧明智專利商標代理有限責任公司 45106
• 代理人: 農勁風

本發明提供了一種骨組織工程支架材料人工牙根的制備方法，包括鋼模的制備、人工牙根初胚的制備、加工孔隙、孔隙填充PLLA/nHA復合物、噴涂PGA/nHA復合物涂層、表面降解處理等六個步驟，其采用PEEK與HA晶須復合材料作為骨組織工程支架材料來制作人工牙根的初胚，并在初胚相應的位置加工孔隙并填充可降解的PLLA/nHA活性復合材料，然后再噴涂PGA/nHA生物活性涂層，經表面降解處理后，即可得到一種可增強骨結合能力的骨組織工程支架材料人工牙根。本方法制備的人工牙根是通過骨誘導細胞對骨的自我修復來達到與骨結合，其彈性模量與牙槽骨更匹配，所以不容易造成牙槽骨的骨質吸收，大大優于常規人工牙根。

技術領域

本發明涉及一種人工牙根的制備方法，具體是一種可增強骨結合的骨組織工程支架材料人工牙根的制備方法，屬于牙科醫用材料的制備工藝技術領域。

背景技術

骨組織工程是一門利用細胞生物學和工程原理來研究開發修復和改善骨損傷組織形態和功能的生物替代物的科學，牙根也屬于一種堅韌的骨組織，拔牙會使骨組織受到極大的骨損傷，牙根的形態和功能如何用生物替代材料來替代它，而且讓它與牙槽骨結合更穩定，是骨組織工程支架材料人工牙根重點研究方向。現在全世界都用生物相容性較好的金屬鈦來替代缺失的牙根以行使牙功能，根據廣東省口腔醫院、南京市口腔醫院、南京醫科大口腔醫院及南方醫科大學口腔醫院的研究報告資料表明：①鈦顆粒可促進破骨細胞的骨吸收功能；②鈦顆粒可促使更多破骨細胞的產生，使種植體周圍骨吸收。

然而關于氧化鈦（TiO₂）的毒性問題，國內外有不同的研究單位得出相反的結果，主要是納米級TiO₂顆粒被吞噬進破骨細胞內，又密集在細胞核周圍，會因范德華力形成更長的聚合物，影響到生物效應和理化性質變化。南京醫科大與山東省高等學校動物試驗結果表明：TiO₂顆粒會引起骨細胞活動下降，同時誘導細胞凋亡。重慶大學生物工程學院蔡開勇等研究結果表明：①大尺度TiO₂顆粒嚴重破壞MSCS細胞膜的完整性；②不同納米顆粒誘發過量的活性氧以及產生氧化應力，進而破壞細胞的線粒體加速了細胞的凋亡；③納米顆粒比微粒毒性大，在鼠的氣管內滴泣同樣劑量的納米TiO₂（20nm）和微米顆粒TiO₂（250nm）后發現，納米TiO₂可誘發較嚴重的中性粒細胞反應。參考國外資料可以發現：①Wang等研究納米TiO₂給小鼠口服會引發心臟炎癥反應，納米顆粒蓄積在肝臟中，導致肝小葉壞死；②SaKai研究發現納米TiO₂會造成DNA損傷，細胞凋亡；③Hoyt研究認為一旦納米TiO₂顆粒被人類或其它生物通過呼吸吸入，當體內布朗運動超過一定量時，有可能摧毀人類的防御系統。另外，鈦基人工牙根周圍骨質吸收是一個復雜問題，除了鈦的毒性影響，鈦金屬彈性模量太高105Gpa，而骨的彈性模量只有19-21Gpa，兩者相差太大，容易產生遮擋現象，造成骨質吸收，還有口腔衛生問題等，也是引起骨質吸收的原因之一。

聚醚醚酮（PEEK）是一種韌性和剛性兼備并取得良好平衡的塑料，特別是它對交變應力的優良耐疲勞性是所有塑料中最出眾的，可與合金材料媲美。醫用級PEEK材料具有很好的生物相容性、無細胞毒性、無誘變性、無致癌性，不引起過敏，還具有極強的耐腐蝕、耐水解和耐化學性，而且具有良好的機械性能，是目前最有前途的人工骨材料。純PEEK材料的耐沖擊性能良好，其無缺口沖擊強度可達200kg·cm/cm以上，且耐沸水性能極佳，在沸水中連續浸泡200天強度基本不變，可以在200℃的高壓蒸氣中長期使用，PEEK還具有自潤性以及特好的耐磨性和韌性，其耐沖擊強度高達70-90J/m，彎曲強度為140MPa線，膨脹系數小，尺寸穩定，其楊氏模量為3.85±0.72GPa，醫療領域所用的PEEK是經美國FDA認證的最佳長期骨移植材料，其玻璃化溫度為145℃，熔化溫度為334℃。通過調整補強材料的加入比例，PEEK復合材料的楊氏模量可調節到18-19GPa，和人體骨骼的楊氏模量最為接近，其作為植入骨可以和健康骨長久并存，骨骼不會發生疏松退化。