[发明专利]一种抗菌抗炎涂层及其制备方法和正畸材料

说明书

本发明提供了一种抗菌抗炎涂层及其制备方法和正畸材料，属于口腔医用材料技术领域。本发明提供的抗菌抗炎涂层，按原子百分数计，包括：钽30～34at％，硼57～67at％，和抗菌成分1～10at％，所述抗菌成分为银或铜。本发明以钽和硼作为主体，可以使涂层具有高硬度、高耐磨性和优异的生物相容性，且TaB₂在含有水的环境中可实现超低摩擦，避免了正畸材料因刮擦等原因导致粘膜破裂的问题，防止因伤口导致菌落聚集造成的口腔粘膜感染发炎；加入银或铜可以提高复合涂层的抗菌性能，具有杀菌和抑菌效果，防止菌落聚集，避免患龋风险。实施例的结果显示，本发明提供的涂层的厚度为1.2～1.4μm，硬度为15～35GPa。

技术领域

本发明涉及口腔医用材料技术领域，尤其涉及一种抗菌抗炎涂层及其制备方法和正畸材料。

背景技术

随着社会发展进步以及人民生活水平的提高，重视牙齿、咬合及面容协调关系者越来越多，正畸行业正处在飞速发展的阶段。在众多正畸材料中，不锈钢是目前使用较为广泛，矫正速度较快且成本更低的材料。但是，口腔内粘膜较为脆弱，在矫正过程中，不可避免地会面临正畸弓丝刮擦等原因导致粘膜破裂的问题，且口腔内是一个长期湿润的恒温环境，当粘膜出现创伤时，粘附在弓丝上的以及口腔内的菌落会造成口腔粘膜感染发炎，产生溃疡；不锈钢材料的生物相容性也较差。在矫正期间，也需要克服弓丝与托槽之间的摩擦力来使弓丝可以在托槽间移动，从而使弓丝产生的力可以通过托槽作用于牙齿，使牙齿发生缓慢的移动，才能实现矫正的目的。解决上述问题的关键是防止细菌附着矫正弓丝上，防止不可避免地形成抗细菌的微生物生物膜以及降低弓丝与托槽之间的摩擦力，这样可以极大的减缓患者因溃疡发炎而产生的痛苦以及提高矫正速率。

在弓丝上涂覆保护涂层是一种行之有效的方式。目前，现有技术中在弓丝上涂覆的保护涂层主要为：过渡金属硼化物、纳米二氧化硅、钛化合物、纳米氧化锌和纳米金刚石。

过渡金属硼化物，主要为TaB₂，过渡金属硼化物(TMB)具有良好的力学性能、摩擦学性能和生物相容性，且在含有水的环境中可实现超低摩擦，TaB₂除了无细胞毒性外，还具有优异的耐磨性、高硬度和良好的耐腐蚀性；专利CN105441875A公开了纳米二氧化硅涂层能提高不锈钢弓丝表面的摩擦性能、耐腐蚀性能和生物相容性；专利CN110791729A公开了含钛化合物涂层主要为TiN、TiAlN、TiCN和TiC，含钛化合物涂层具有较高的硬度，同时可以增加涂层薄膜与基底的结合力，对涂层的耐磨性能和高温氧化性能具有较大的提高；专利CN201123853Y公开了纳米二氧化钛陶瓷薄膜涂层可以降低弓丝的摩擦系数，提高正畸效率。虽然上述涂层可以提高不锈钢弓丝的摩擦性能、耐腐蚀性能和生物相容性，但是均不具备抗菌性能，容易造成菌斑聚集，在致龋菌的作用下，易发生牙面脱矿并龋坏。专利CN204765982U和专利CN204765983U分别公开了在不锈钢弓丝表面涂覆纳米氧化锌涂层或纳米金刚石涂层可以杀灭一些致龋细菌，产生明显的抑菌效果，避免或降低患龋风险，但是这两种涂层的杀菌和抑菌效果较差，仅能在短时间内产生较好的杀菌和抑菌性，随着时间的推移，依然会产生菌落聚集的现象。

因此，需要提供一种可以提高不锈钢弓丝的摩擦性能、耐腐蚀性能和生物相容性，同时具有长久性杀菌和抑菌效果的不锈钢弓丝涂层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗菌抗炎涂层及其制备方法和正畸材料，本发明提供的保护涂层具有高硬度、高耐磨性、低摩擦性能、生物相容性和优异的耐腐蚀性能，同时具有优异的抗菌性能，可以保护口腔，满足在正畸材料中的使用要求。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种抗菌抗炎涂层，按原子百分数计，包括：钽30～34at％，硼57～67at％，和抗菌成分1～10at％，所述抗菌成分为银或铜。

优选地，按原子百分数计，包括：钽30～34at％，硼60～65at％，和抗菌成分2～8at％。