[发明专利]一种牙种植体生物活性表面的构建方法

说明书

技术领域

本发明属于牙科人工种植体技术领域。涉及一种牙种植体表面改性的处理方法，尤其涉及一种可以大大缩短牙种植体的骨结合时间并提高长期协调共存的能力和成功率的牙种植体表面改性的处理方法。

背景技术

近年来，人工牙种植技术已经在欧美经济发达国家中得到了普及性的使用，成为口腔牙列修复的主导技术。相对于传统的活动和固定义齿修复技术，人工牙种植体技术有着修复理念上的本质区别和明显进步，各国都在新型种植体的研发方面投入巨大人力和物力。牙种植体的表面活性处理技术是人工牙种植体研发的最关键技术之一[1，2]。以前经典的骨结合式种植体并不强调人工器官的概念，也不要求牙种植体的生命化，而仅仅把牙种植体当作是一种生物惰性的外源性植入体，因此在这一标准下的牙种植体的骨结合是一个长达数月的被动过程，早期结合强度不高，其界面多呈机械性物理性结合[3]。根据现代牙科医学的发展方向，理想的“种植牙”应该是一个具有部分生命特征的人工器官，与周围活体组织发生物质和信息交换以及具有自我改建和修复能力是牙种植体具备基本生命特征的标志。只有实现了牙种植体表面的生命化，才能实现种植体与骨组织之间的物理-化学-生物性骨结合，也才能同时从初期骨结合到长期功能稳定性两方面来保证“种植牙”的最佳治疗效果。然而目前的人工牙种植体还不能实现这一目标。在本发明以前的牙种植体的表面活性处理现有技术中，国内外主要的研究方向可分为以下二个：一、以各种方法在钛金属表面涂覆生物材料以提高其生物相容性。该方法在一定时间内和一定程度上可以提高骨结合强度，针对部分学者对其涂层稳定性的质疑，新的研究结果也可做到梯度的生物陶瓷材料涂层，基本消除涂层与钛种植体之间的物理和化学性突变界面，其研究成果应用于国际牙科种植组织(International Team for Implantology，ITI)研制的表面钛浆喷涂(Titanium plasmasprayed，TPS)种植体以及部分国产种植体[7，8]。但公认的研究结果认为涂层脱落问题依旧存在[9]，此类种植体的应用总体来看将趋于淘汰；二、进一步改良喷砂酸蚀等传统技术来改造种植体表面微观物理形貌和化学成分，形成具有较好生物相容性的粗糙多孔表面，并提高了种植体与骨组织的结合面积，这种方法收到了较好临床效果，在一定程度上加快了骨愈合速度并改善了骨结合强度，代表性研究成果为国际牙科种植组织(ITI)研发的表面大颗粒喷砂后酸蚀(Sand-blasted large-grit acid-etched，SLA)种植体[10，11]，目前此类种植体在国内外临床医用中较为多见，但此类种植体与骨组织之间仍然是物理性机械性结合。此外，近年来不少学者利用电化学氧化技术对种植体表面进行改性处理，使纯钛表面氧化并转化为类生物陶瓷性材料，从而大大提高生物相容性[12，13，14]，此类研究也属于非涂层的表面生物学改性，代表性研究成果为世界最大的牙种植体研发生产机构诺保科(Nobel Biocare)的TiUnite系列种植体产品[4，15，16]，该产品由于其表面具有良好的生物相容性，缩短了骨结合时间至，并一定程度上推动了即刻修复技术的发展[16]，但仍不能完全满足临床上对于尽可能缩短骨结合时间的要求，也不能达到前述的具备人工器官生命特征的要求。此外，CN101138652A号中国专利申请中公开的一种高生物活性表面多孔种植体复合材料制备方法，该方法采用微弧氧化处理设备在含钙磷的电解液中对钛或钛合金进行微弧氧化处理，得到的种植体表面陶瓷氧化膜的厚度在20μm左右；CN101054708A号专利申请公开的一种等离子微弧氧化法制备羟基磷灰石生物陶瓷膜的方法，该方法用不同的电解液和不同的工艺参数可得到10～45μm厚度的羟基磷灰石生物陶瓷膜，这两种方法的共同缺点是所形成的氧化层中羟基磷灰石的含量低，且为单级立体结构，不利于生物体内活细胞的附着及成骨；另外，模拟体液法吸附生物大分子的方法耗时长、效率低、易脱落。