[发明专利]一种氧化锆种植体表面处理方法

说明书

本发明涉及医用生物植入材料技术领域，具体公开一种氧化锆种植体表面处理方法，氧化锆种植体表面经喷砂处理后，先在碱性溶液中羟基化处理，再于室温避光条件下浸泡于3‑巯丙基三甲氧基硅烷和3‑氨丙基三乙氧基硅烷硅烷溶液中充分反应24小时，超声清洗去除游离反应物后于65℃真空干燥。本发明方法工艺简单易行，能够使硅烷实现在氧化锆植体表面的稳定化学结合，并有效地诱导氧化锆种植体表面细胞的早期成骨分化，进而促进氧化锆种植体表面骨结合，有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及医用生物植入材料技术领域，具体涉及一种氧化锆种植体表面处理方法。

背景技术

近十年来，氧化钇稳定的氧化锆陶瓷材料(Y-TZP)在牙科领域得到了广泛的应用，涉及嵌体，高嵌体，全冠，多单元桥体以及种植体基台等。最近有学者提出氧化锆陶瓷有望成为牙科种植体的候选材料，因其具有良好的生物相容性，美学效果以及力学性能如高断裂韧性和高抗弯强度。此外相较于传统的钛种植体，氧化锆在炎症反应及骨吸收方面表现出优势。

临床数据表明，氧化锆种植体5年存活率在95.4％至98.4％之间，但现阶段氧化锆种植体的远期失败率仍高于钛种植体，主要表现为边缘骨吸收较大(平均每年0.7mm)和较高比例的牙周炎症。永久的骨结合是临床种植成功的最重要的条件之一。近年的研究认为长期骨结合的稳定性偏低是氧化锆种植体失败率较高的主要原因。增强氧化锆种植体骨结合的长期稳定性成为亟需解决的科学问题。

材料成分和表面形貌在骨结合中起着重要作用。目前已有多种物理化学方法来改善氧化锆种植体表面性能，比如：喷砂，酸蚀，激光处理，化学气相沉积以及涂层(二氧化硅、镁、石墨烯、多巴胺涂层)等。但以上处理方式都存在不足之处，喷砂、酸蚀会降低氧化锆的疲劳抗力，对氧化锆表面施加应力，加速t-m相变，同时在材料表面产生微裂纹。氧化硅、羟基磷灰石、RKKP、多巴胺、石墨烯、青花素等涂层的制备也都被先后尝试用于提高氧化锆的生物活性，分别呈现了减少细菌粘附、诱导羟磷灰石形成、刺激成骨细胞增殖、增强蛋白质的吸附和细胞、促进纤维蛋白网络形成、改善软组织粘附等能力。涂层虽不至于对氧化锆实体产生破坏，但远期存在剥脱的可能。因此，如何克服氧化锆材料的化学惰性，找到一种有效结合的表面改性技术同时有利于种植体骨结合是目前研究的难点所在。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种氧化锆种植体表面处理方法，通过采用化学共缩合法在羟基化处理的氧化锆表面接枝硅烷偶联剂以达到促进早期成骨分化，实现良好的骨结合的技术目的。

本发明的技术方案之一，一种氧化锆种植体表面处理方法，对氧化锆种植体表面进行喷砂处理后清洗干燥，置于碱性溶液中羟基化处理，再浸渍于硅烷溶液中避光反应，取出清洗干燥得经过表面处理的氧化锆种植体。

进一步地，所述喷砂处理选用氧化锆颗粒、氧化铝颗粒、氧化锆微球或氧化铝微球，颗粒或微球粒径30-120μm，压力0.4-0.6MPa，喷嘴与氧化锆之间的距离10-15mm，喷砂时间5-10s。

进一步地，在进行喷砂处理后清洗干燥前，还进行紫外处理，紫外处理条件：照射强度20mW/cm²，时长1h，光源波长250-280nm，光源距离10-20cm。

喷砂处理是为了增加氧化锆表面积，提高表面能，另外粗糙的表面是能够促进细胞的初期黏附；紫外处理过程能够提高氧化锆表面的亲水性，而一个亲水性的表面是有利于细胞黏附和增殖。

进一步地，所述碱性溶液pH值10-14；具体可选用5mol/L氢氧化钠溶液或相应pH值的碳酸钠或碳酸氢钠溶液。

进一步地，羟基化处理温度60℃，羟基化处理时间24h。

进一步地，所述硅烷溶液浓度为1-5vt％，避光反应在常温下进行。