[发明专利]浸于间充质细胞培养物制备牙体植入物的方法和装置

说明书

本发明涉及一种整合性牙周植入物，其如同天然的牙齿，包含根部表面的牙骨质及将牙骨质连接于骨性牙槽的韧带。

本发明涉及一种植入物的制法，其包括将植入物与未分化间充质干细胞，在允许成牙骨质细胞及牙槽韧带粘附于植入物根部之培养条件下接触，然后将携带已分化组织细胞的植入物植入。

本发明还涉及一种制备牙体植入物的细胞培养装置。最后，本发明还涉及一种用植入物置换掉落或受损牙齿的方法，其中该植入物通过使用适当细胞培养技术而固着有生物组织和细胞，然后通过骨性牙槽与被植入根部间的牙骨质及韧带而达到口腔愈合。

牙体移植及植入已进行了数十年并已提出各种各样的技术。

目前使用的植入技术包括下列：

a)骨整合性植入物上的弥补物，其人造钛制根部借骨关节强硬固定。由于缺乏牙槽韧带(其为保护牙齿免于冲击、负载过重及折断危险之重要因子)，咀嚼的力量会毫无减弱地传递至骨头；以及

b)移植牙齿或其他牙体移植物，其不具上述方法之缺点，但需要拔出供给者现存但通常无功能的牙齿。

在说明本发明之前，必须先回顾有关天然牙齿接合的生理状况。牙齿被固定在牙槽骨中所谓“牙槽”的空腔内。牙根和骨头借由主要以胶原纤维束构成之韧带固定在一起，其中该韧带之一端被固定于骨头而另一端被固定于牙骨质中，牙骨质为一矿物质层，其系由未分化之间充质细胞分化为成牙骨质细胞以及由该成牙骨质细胞产生构成牙骨质之有机及矿物质基质而形成。胶原纤维被垂直插入该牙骨质中以及以与牙骨质之表面平行之方式被纳入而形成纲状结构。

为了能发挥功能及被收纳，理想上人造牙齿的植入必须在解剖上及组织上复制天然牙齿的支持结构，即牙骨质、牙槽韧带及牙槽骨以及其所有组份：分化或未分化的细胞、胶原纤维及其他纤维(弹性纤维、耐酸纤维、elauin)、基本物质、矿物化组织、血管系统及神经分布。

牙槽骨边缘的成纤维细胞(韧带产生者)、成牙骨质细胞及成骨细胞来自未分化间充质干细胞的分化，该未分化的间充质干细胞通常位于环绕血管之结缔组织中。在被拔除牙齿根部之表面上及/或被拔除牙齿之牙槽中或牙齿之韧带中或其他组织(为或不为口腔结缔组织)中均可发现该未分化的间充质干细胞。

本发明系基于证明在某些生物及机械刺激条件下，上述牙根之天然生理环境可自未分化间充质干细胞的培养物重建。

因此在大部分临床状况，本发明能使掉落的牙齿以永久性人造牙齿置换，其中该永久性人造牙齿通过与天然牙齿相同的组织成分(亦即牙骨质、牙槽韧带及牙槽骨)被连结在下额；以及能使牙龈附着于植入物之颈部。牙骨质、牙槽韧带、牙槽骨及牙龈此四种成分为牙周组织的构成成分，因此能发挥其正常生理角色，亦即减弱咀嚼应力，防止负载过重以及使牙齿之位置及移动性适应其所承受的平均负载。

本发明提供一种牙体植入物的制法，其包含：

·制备由根部及冠部组成、以生物相容性材料构成且形状模仿拔除牙齿的植入物；

·将该植入物的根部浸在含未分化间充质细胞培养物的培养基中一段时间，其中该培养基的组成允许未分化间充质细胞分化为成牙骨质细胞及成纤维细胞，以及该浸渍时间足以达成该分化及足以让成牙骨质细胞粘附于植入物的根部，而形成第一层牙骨质及附接于该牙骨质的牙槽韧带原基；

·回收在根部固着有分化组织的植入物。

植入物的选择依许多不同标准决定。第一个标准为其形态。此视待置换之牙齿中牙本质(象牙质)的体积而定，亦即总体积小于釉质及牙骨质。期望的形状例如可借与被拔除牙齿比较而得到；然后按照待置换牙齿之确切形状制造。期望的形状还可从放射显影资料或断层显像密度测量资料等得到。然后将植入物用N/C机器或任何其他方式从选择的材料制成的模中定形。在大多数情况，少数基本形状亦可令人满意；其具有各种长度、直径或锥形，且具有圆形或卵形横切面。

在本发明方法中植入物材料的选择，首先需考虑该材料在口腔中的生物及免疫可接受性，第二要考虑其做为成牙骨质细胞粘附之载体的性能。植入物的材料必须具有生物相容性以及必须具有足够的机械强度以免断裂的危险；该表面亦必须被粗糙化以利细胞粘附，以及最后其颜色必须接近天然牙齿的颜色。已知材料诸如钛、合金或陶瓷(例如氧化锆)可被用做植入物的材料。也可以使用任何来源的天然死亡的牙齿。这种材料被记载在“牙周病学”(Periodontology)2000(1998)17:7-21。