[发明专利]多孔口腔种植体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种多孔口腔种植体及其制备方法。所述多孔口腔种植体，包括多孔本体和涂覆于所述多孔本体表面的HA/TiO₂复合涂层，所述多孔本体主要由Ti、Ta、Nb和Zr构成，所述多孔本体包括多个梁，多个梁交错构成相互贯通的多个第一孔，多个梁的表面具有第二孔。提高了种植体表面生物活性，提升了骨结合能力。本发明还提出了多孔口腔种植体的制备方法，包括步骤：碱热处理，微弧氧化和电化学沉积。在具有复杂形貌的多孔本体的表面涂覆HA/TiO₂复合涂层。

技术领域

本发明涉及医用植入材料领域，尤其涉及一种多孔口腔种植体及其制备方法。

背景技术

目前，市场上绝大多数商品化种植体由纯钛(Ti)或TC4(Ti6Al4V)制造而成，尽管Ti和Ti6Al4V具有良好的生物相容性，但是它们仍存在自身的问题：二者的骨结合性能不高、抗腐蚀性能不佳、弹性模量较高，且Ti6Al4V含有细胞毒性元素的Al和V，Al和V长期埋入人体内有可能溶解成自由单体进入体液，从而造成对生物体的毒害。为了解决上述问题，学者们在Ti或Ti6Al4V种植体的表面改性方面做了大量研究，然而这些方法未能改变元素的组成，不能从本质上解决Ti或Ti6Al4V缺陷。因此，我们前期研究首次将无毒、低弹性模量、高生物相容性的新型β钛合金TNTZ合金应用于口腔种植体。

作为人体植入物，常用口腔种植体普遍存在“应力屏蔽”效应(Stress ShieldingEffect)。即对由两种及以上具有不同弹性模量的材料所组成的机械系统施加外力时，弹性模量较高材料(植入物)承担的载荷大于弹性模量较低材料(骨组织)，从而造成周围骨组织出现废用性吸收，导致植体暴露，严重影响了植体的长期有效使用。纯钛及TC4的弹性模量远高于颌骨，β钛合金弹性模量也有66GPa左右，均未实现与颌骨的真正匹配。由此可见，单纯通过改变材料还无法完全消除或大幅减少实心植体的“应力屏蔽”效应。实心钛中引入多孔结构能够降低钛及钛合金的弹性模量并提高其生物，但是活性钛及钛合金属于生物惰性材料，难与骨组织形成化学键合，骨结合强度不佳，促骨组织再生能力差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种多孔口腔种植体及其制备方法。

一种多孔口腔种植体，包括多孔本体和涂覆于所述多孔本体表面的HA/TiO₂复合涂层，所述多孔本体主要由Ti、Ta、Nb和Zr构成，所述多孔本体包括多个梁，多个梁交错构成相互贯通的多个第一孔，多个所述梁的表面具有第二孔。

优选地，所述多孔本体上的多个孔包括多个微米级别的第一孔和多个纳米级别的第二孔。

优选地，按质量百分比计，多孔本体中包括10～10.9％的Ta，1.45～1.95％的Nb，1.35～1.85％的Zr，小于0.03％的Fe，0～0.005％的C，0～0.139％的N，0～0.001％的H，其余为钛。

优选地，还包括缠绕所述多孔本体的螺纹结构，所述螺纹结构的表面设有多个第三孔。

本发明还提出了一种上述所述的多孔口腔种植体的制备方法，包括以下步骤：

1)碱热处理：将多孔本体在碱性溶液中浸泡24～28h，之后在600～650℃条件下加热处理并冷却至常温；

2)微弧氧化：以钙离子与磷离子的摩尔比为3～5：1，pH值为10～11的溶液作为电解液，并以多孔本体为阳极，不锈钢片为阴极，对所述多孔本体进行微弧氧化预处理；

3)电化学沉积：以溶解有氯化钙，磷酸二氢铵和氯化钠的溶液作为电解液，并将所述电解液加热恒温至85～90℃，将铂作为阳极，步骤1)预处理过的所述多孔本体作为阴极，并在两电极之间通直流电压，得到表面涂覆有HA/TiO₂复合涂层的所述多孔本体。