[發明專利]一種具有長效抑菌作用的表面改性氧化鋯材料及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 202010717146.3
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111921007A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 鄭苗;李和平;楊洋;譚建國
• 申請（專利權）人: 北京大學第三醫院（北京大學第三臨床醫學院）
• 主分類號: A61L27/02
• 分類號: A61L27/02;A61L27/54;A61C8/00;C04B41/80
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張可

本發明涉及一種具有長效抑菌作用的表面改性氧化鋯材料及其制備方法和用途。本發明屬于口腔種植體技術領域，能夠解決現有技術中尚無利用表面改性氧化鋯材料制備的具有長效、主動抑菌作用的口腔種植體或種植基臺的技術缺陷。本發明提供的表面改性氧化鋯材料具有良好的抑菌性能及生物相容性，且制備方法簡便，利用其開發出的氧化鋯種植體和氧化鋯基臺能夠在體內形成良好的軟組織結合和骨結合，可以持續發揮長效抑菌作用，從而在無需使用漱口水和口服抗生素的前提下即可大大降低種植體周圍細菌感染的發生率，在降低維護成本的同時，提高了種植修復遠期的成功率。

技術領域

本發明屬于口腔種植體技術領域，具體涉及一種具有長效抑菌作用的表面改性氧化鋯材料及其制備方法和用途。

背景技術

自20世紀80年代以來，口腔種植臨床技術迅速發展，已逐漸成為一種缺失牙的主流修復方式。種植修復的成功不僅取決于良好、穩定的骨結合，種植體頸部結構與周圍軟組織間的結合同樣重要。種植體周圍軟組織附著于種植體頸部基臺結構形成一圈封閉良好的“袖口”結構，成為一種功能性生物封閉屏障，可抵擋細菌及其他炎癥因子的侵入而保持長期穩定的作用，減少種植體周圍炎的發生。然而，種植體周圍上皮關鍵結構的缺少、平行排列的膠原纖維、血液免疫的降低導致種植體周圍軟組織屏障與天然牙相比呈現較薄弱的狀態。另一方面，口腔中存在大量致病菌，種植體植入后，這些細菌將快速占據種植材料表面，影響軟組織與種植體的愈合。種植體初期因細菌影響造成的愈合不良將使形成的種植體軟組織屏障更加脆弱。理想的種植體頸部基臺結構表面應具有抑制細菌粘附及菌斑生成，并可維持一定的時間，在種植體軟組織初期愈合的關鍵時期2周內起到抑菌作用。

目前臨床尚無一種可主動產生殺菌、抑菌作用的種植基臺。在種植體植入初期愈合過程中，目前采取的做法是：囑患者2周內使用抑菌漱口水進行口腔清潔，并同時輔助應用口服抗生素。除了操作不便以外，上述方法還存在很多缺點：局部漱口水清潔不能產生長效的抑菌作用，隨著唾液分泌，漱口水濃度減少，抑菌效果減弱。部分常見漱口水(如氯己定等)有一定副作用，可能導致患者味覺下降、舌苔著色。口服抗生素作用廣泛，并不局限于口腔種植術后創口，因此作用不精準，口服抗生素不當可能引起全身菌群失調，并有可能產生抗生素耐藥。

氧化鋯是一種生物相容性良好，機械性能穩定且美觀性好的全瓷材料，已在口腔修復的各個領域有了廣泛的應用。光滑的氧化鋯表面相較于鈦表面更有利于牙齦成纖維細胞的增殖，氧化鋯材料憑借導電性低的優勢較鈦材料可減少菌斑的堆積，因此氧化鋯作為基臺材料應用于種植修復具有良好的前景。但除基臺材料類型外，材料表面的特性同樣將影響周圍軟組織結合。目前已有大量研究表明，通過改變氧化鋯材料表面特性，可以賦予其表面抑菌能力，進而促進種植體的軟組織結合。現有技術的相關研究主要集中在改性氧化鋯材料的短期殺菌作用方面。例如，通過對氧化鋯改性，使其表面附著有機抗菌劑，如抗生素、抗菌肽和氯己定等。但是，這種技術有其自身缺陷，具體可包括有限的抗菌譜及作用時間、耐藥風險、與氧化鋯表面結合強度不佳等，其加工難度較高，也難以長期持續地起到抑菌作用。

本發明人此前的研究發現，通過大氣壓冷等離子體射流，采用高純氦氣最長處理氧化鋯種植基臺90秒，最長培養72小時對口腔致病菌具有殺滅作用，但是隨著時間延長，材料表面粘附細菌逐漸增加，提示有可能培養更長時間后，改性氧化鋯材料的殺菌效果會不佳。需要指出的是，短期殺菌作用，并不能滿足口腔種植體領域的臨床需求，本領域需要的是獲得一種表面細菌不易粘附，且能夠抵抗細菌在材料表面生長的長效抑菌改性材料。此外，基于口腔種植體技術領域的普遍認知，隨著唾液的分泌，種植體或基臺表面的抑菌物質濃度會不斷下降，導致抑菌效果會減弱，使得通常無法獲得具有長效抑菌作用的種植體或基臺。對氧化鋯改性材料的研究也發現，改性后在氧化鋯表面產生的活性氧自由基有衰減作用，將隨著處理后時間的延長而減弱。因此，在現有理論知識水平的教導下，通常認為此類材料一般不具有長效抑菌作用，事實上現有技術中也不存在具有長效主動抑菌作用的口腔用表面改性氧化鋯材料。