[发明专利]一种牙种植体生物活性表面的构建方法

权利要求书

1.一种牙种植体表面生物活性的构建方法，利用仿生技术与材料学技术相结合的非涂层生物改性技术，包括表面喷砂技术、微弧氧化-电泳技术和化学吸附生物活性处理技术，将钛材表面生命化，其特征在于：具体按以下方法步骤：

步骤1：用喷砂法建立牙种植体表面的一级立体结构：

将牙种植体置于喷砂机中，用粒度为30～50目金刚砂，通过喷嘴对植体的表面进行喷砂处理；

步骤2：用微弧氧化-电泳法建立牙种植体表面二级立体结构：

步骤2.1：将已经具有一级立体结构表面的牙种植体置于含有纳米羟基磷灰石粉、甘油磷酸钠、乙酸钙、氢氧化钠的碱性电解液中；

步骤2.2：将电解液注入不锈钢电解装置内，在冷却池中加冷却用水，同时开启内层气泵和外层水循环电源，保证系统温度的基本恒定；

步骤2.3：电解装置阴极电极采用石墨，阳极电极及其阳极夹具均采用纯钛金属制作，电极暴露于电解液中的部分预先进行喷塑保护；

步骤2.4：开启微弧氧化脉冲直流电源后，采用梯度电压升高法进行电化学表面处理；

步骤3：用化学吸附法进行种植体表面生物活性处理：

步骤3.1：将试件置于装有Ca(OH)₂饱和溶液热的高压釜中1～3小时，温度设定为150～250摄氏度，以进一步增加表面极性，使得表面带负电并富含羟基，以便于蛋白质分子吸附；

步骤3.2：将试件悬置于1～3mg/mL的重组人骨形成蛋白溶液中，放入37℃孵箱，超声震荡10-30分钟，缓慢震荡1-3小时；

步骤3.3：将试件悬置于用磷酸缓冲液和纤维粘连蛋白配制的浓度为50～150μg/mL的纤维粘连蛋白溶液，放入37℃孵箱，缓慢震荡1～3小时；

步骤3.4：将试件悬置于重组人骨形成蛋白+胶原混合溶液中，放入37℃孵箱，缓慢震荡1～3小时；

步骤3.5：将试件悬置于10～30mg/mL的硫酸软骨素溶液中，放入37℃孵箱1～3小时，冻干1～3小时。

2.根据权利要求1所述的一种牙种植体表面生物活性的构建方法，其特征在于：喷砂所用的金刚砂为菱形碳化硅颗粒；喷砂处理的工艺条件为：压缩空气压力0.3～0.5兆帕；喷射距离5～15厘米、喷射角度45～90度、喷射时间5～20秒。

3.根据权利要求2所述的一种牙种植体表面生物活性的构建方法，其特征在于：碱性电解液的PH为11～13；其中含有颗粒直径为纳米级的羟基磷灰石。

4.根据权利要求3所述的一种牙种植体表面生物活性的构建方法，其特征在于：电解液的配比为：纳米级羟基磷灰石粉2g/L～4g/L、甘油磷酸钠0.01～0.03M、乙酸钙0.10～0.20M、氢氧化钠0.005～0.015M的碱性电解液；电解液的碱性条件为PH 11～13。

5.根据权利要求4所述的一种牙种植体表面生物活性的构建方法，其特征在于：通过循环冷却系统保持电解液温度基本恒定，不超过60℃。

6.根据权利要求5所述的一种牙种植体表面生物活性的构建方法，其特征在于：开启微弧氧化脉冲直流电源后，采用梯度电压升高法进行电化学表面处理的具体方法为：在1分钟内升高电压至200伏，2分钟内升高电压至300伏，3分钟内升高电压至400伏，电压升至400伏后维持1～3分钟。

7.根据权利要求6所述的一种牙种植体表面生物活性的构建方法，其特征在于：重组人骨形成蛋白溶液的配制方法为：取20mg重组人骨形成蛋白溶解于10mL蒸馏水中，配成2mg/mL溶液10mL；纤维粘连蛋白溶液的配制方法为：取1mg纤维粘连蛋白溶解于pH＝7.4的磷酸缓冲液中，配成100μg/mL溶液10mL。

8.根据权利要求7所述的一种牙种植体表面生物活性的构建方法，其特征在于：重组人骨形成蛋白+胶原混合溶液的配制方法为：取4mg I型胶原溶于0.1M醋酸溶液，取1mg骨形成蛋白溶于水，将两者等比混合后配成20ml溶液，取2g硫酸软骨素溶解于蒸馏水中，配成20g/L溶液100mL。