[發(fā)明專利]一種醫(yī)用純鈦表面制備陶瓷膜層的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811162117.4
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109280952B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛小泉;鄭志平
• 申請（專利權(quán)）人: 海口市人民醫(yī)院（中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬海口醫(yī)院）
• 主分類號: C25D11/26
• 分類號: C25D11/26;A61L27/06;A61L27/30
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11562
• 代理人: 謝秀娟

本發(fā)明申請屬于生物醫(yī)用金屬加工技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種醫(yī)用純鈦表面制備陶瓷膜層的方法，包括以下步驟：(1)選材，選用TA2等級的醫(yī)用純鈦；(2)醫(yī)用純鈦加工，將醫(yī)用純鈦加工至所需形狀；(3)醫(yī)用純鈦打磨；(4)微弧氧化處理；(5)獲得醫(yī)用純鈦陶瓷膜層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本方法所制備的醫(yī)用純鈦陶瓷膜層，可使醫(yī)用純鈦在作為口腔種植材料時，與缺失牙的結(jié)合性好，且作為口腔種植材料在使用過程中，耐磨性、耐腐蝕性較佳，生物活性好，與血液的相容性較好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)用金屬加工技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種醫(yī)用純鈦表面制備陶瓷膜層的方法。

背景技術(shù)

牙列缺損或缺失是指牙齒缺失或損壞導(dǎo)致的牙列不完整，現(xiàn)已經(jīng)成為了人類口腔中較為常見的疾病之一。牙列缺損的患者可能因缺失牙的部位、數(shù)量以及該部位骨量情況等，不同程度地影響患者的口腔咀嚼功能以及頜面部美觀。對于牙列缺失的患者而言，則更加嚴(yán)重影響患者的咀嚼功能及面部美觀。因此，一批又一批的研究者探索用不同的修復(fù)方式來修復(fù)缺失牙，以期望恢復(fù)口腔功能，甚至改善面容。半個多世紀(jì)以來，研究者對種植牙修復(fù)缺失牙的研究一直未中斷過，直到骨結(jié)合理論于20世紀(jì)70年代由和Schroeder等提出，這極大地推動了牙種植的發(fā)展，為口腔種植技術(shù)提供了核心基礎(chǔ)。

目前對用于修復(fù)缺失或缺損牙的種植材料研究較多，但被廣泛用于實驗及臨床研究的種植材料主要有以下三類：(1)陶瓷類材料，(2)鈦及鈦合金材料，(3)復(fù)合材料。

鈦及鈦合金材料是最早用于工業(yè)領(lǐng)域中的一種，特別是近年來，該材料在航天、航空、航海等領(lǐng)域中的用量十分大，已經(jīng)占據(jù)到了總材料的用量百分之四十左右。因教授發(fā)現(xiàn)其能與骨直接結(jié)合，而使得其開始用于口腔作為種植材料。并非所有的鈦及鈦合金均能作為醫(yī)用材料，只有其化學(xué)成分及相應(yīng)的性能滿足中國國家標(biāo)準(zhǔn)-《外科植入物用鈦及鈦合金加工材料》(GB/T13810-2007)時，方才可作為醫(yī)用生物植入材料。

醫(yī)用純鈦的物理學(xué)性能較好，如拉伸強度、顯微硬度、屈服強度以及彈性模量等與牙槽骨組織相匹配，還能承受機體內(nèi)各種動靜態(tài)的應(yīng)力，能有效實現(xiàn)缺失牙的功能修復(fù)。另外，醫(yī)用純鈦之所以具有好的化學(xué)穩(wěn)定性能，主要是鈦材表面在自然環(huán)境的空氣中極易被氧化，生成了一層較為致密的氧化膜，且隨時間的延長，膜的厚度有所增加，這也能進一步提高其耐腐蝕作用。還有，醫(yī)用純鈦本身惰性較大，與生命機體之間不易有免疫排斥反應(yīng)發(fā)生。

盡管我們發(fā)現(xiàn)醫(yī)用純鈦作為口腔種植植入材料具有的優(yōu)點不少，但依然在某些方面存在一些不足或缺陷：

(1)耐磨性較差，醫(yī)用純鈦其本身耐磨性不佳，制成種植體經(jīng)噴砂酸蝕處理后，其耐磨性進一步下降，當(dāng)種植體在植入機體后，容易產(chǎn)生磨屑，被周圍骨吸收后可發(fā)生炎癥反應(yīng)，影響骨結(jié)合。

(2)耐腐蝕性差，醫(yī)用純鈦經(jīng)噴砂酸蝕后，其表面氧化膜被破壞，同時表面積增大，當(dāng)其植入機體內(nèi)時，醫(yī)用純鈦容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕作用，使得材料內(nèi)的金屬離子不斷游離至周圍組織中，不僅對周圍骨組織產(chǎn)生影響，導(dǎo)致骨結(jié)合效果變差，甚至對機體的健康也可造成一定的影響。

(3)生物活性差，雖然醫(yī)用純鈦具有良好的生物相容性，但其本身卻無生物活性，因而難以促進骨組織快速生長。鈦表面也不含鈣、磷元素，難以在機體內(nèi)發(fā)生生化反應(yīng)，使得骨組織不能很好的附著生長，而鈦表面在空氣中極易形成一層致密的二氧化鈦薄膜，其也易被纖維組織包裹與骨細胞分開而不能很好地與周圍骨組織結(jié)合。此外研究發(fā)現(xiàn)，骨與醫(yī)用純鈦種植體之間的結(jié)合并不是黏連，而是機械嵌合，而鈦表面結(jié)構(gòu)差，需要通過改性處理制備成多孔結(jié)構(gòu)。

可見醫(yī)用純鈦作為口腔中修復(fù)牙齒的種植材料雖在某些方面存在一定優(yōu)勢，但其部分性能需進一步改善。而目前為了使醫(yī)用純鈦種植體的骨結(jié)合效果達到一個較好的程度，縮短周圍骨組織-醫(yī)用純鈦種植體整合的周期，通過某些技術(shù)對醫(yī)用純鈦種植體的表面進行一定的處理是必不可少的。

發(fā)明內(nèi)容