具有牙周生物活性的即刻种植牙的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于牙科人工种植体技术领域，涉及一种生物活性种植牙的制造方法，尤其涉及一种可以在拔牙后即刻种植并主动诱导在种植牙的牙根与牙槽窝骨组织之间形成骨结合的种植牙制造方法。
【背景技术】
[0002]种植牙(dental implant)被称为人类的第三副牙齿，已经成为现代口腔医学的标志性技术。现代牙科种植技术的发展成熟是基于种植牙之父Branemark于上世纪60年代提出的骨结合理论(osseointegrat1n，或称为骨整合)。美国牙科种植学会对骨结合的定义为:正常的改建骨和种植体直接接触，无光镜下可见到的软组织长入，并能使种植体的负荷持续传导并分散在骨组织中。
[0003]现代牙种植体主要采用钛金属或陶瓷等无机材料通过机械加工制成，材料表面具有较好的生物相容性，但难以构建持续稳定的再生诱导生物活性，所以种植体植入后的顺利愈合需要良好的初期稳定性，即，植入时种植体就能与周围牙槽骨形成足够面积的直接接触。为此，传统种植手术一般安排在拔牙后3-6个月牙槽窝骨组织再生愈合良好时进行，并且植入后需要包埋或静止愈合3个月，以获得良好的种植体骨结合，再行二次手术。连接上部义齿结构。
[0004]即刻种植，是在拔牙同时将种植牙植入牙槽窝，待其愈合后即可连接义齿修复缺牙，从而减少手术次数和手术创伤，早期恢复牙齿咬合和美学功能，是口腔重建技术发展的重要方向。近年研宄表明拔牙后即刻种植也可以实现骨结合愈合，但是，新鲜牙槽窝的形态与种植体难以完全匹配，并且牙槽骨可能因牙周和根尖疾病等受损，因而即刻种植常常难以获得必要的初期稳定性和良好的愈合环境，其近远期功能和美学效果仍有较多争论。目前即刻种植适用位点一般为前牙及前磨牙，要求根方至少有3-5_以上骨量，以稳定植入种植体，而磨牙位点拔牙后牙槽窝宽大，牙槽中隔骨量多难以支持种植体稳定性，所以临床很少采用即刻种植，一般在拔牙4个月后待牙槽窝完全骨性愈合时种植。如果患牙位点因牙周疾患和/或根尖周炎存在大量骨缺损和/或软组织炎症，或患者有骨质疏松、糖尿病等全身系统性疾病，也不是即刻种植的适应证。另外，前牙区唇颊侧牙槽骨壁主要由薄弱的皮质骨组成，牙齿拔除后会随之发生生理性吸收，现有种植体并不能阻止这种骨吸收，可能导致牙龈退缩和种植体边缘暴露，严重影响美学效果。综上所述，目前的种植体设计用于即刻种植时，需要更为严格的适应证选择，而且一般需要更为复杂的材料和技术辅助，临床应用受到较多限制。
[0005]利用生物活性因子加载，使种植体具备诱导骨再生重建的能力，提高即刻种植的可行性和成功率，是种植技术和理论发展的重要方向。目前常用骨再生相关生长因子或激素如BMP、甲状旁腺素等，通过各种物理或化学方法，在种植体表面构建生物活性修饰表层。但是这些生长因子为大分子蛋白，在获取合成、定位输送和活性控制等方面均存在较多问题，特别是在种植体钛金属表面，如何加载有机生物分子，如何稳定保持其生物活性，以及如何保证其生物安全性，还有较多技术瓶颈，距离牙科种植临床实际应用条件尚有较大差距。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种具有牙周生物活性的即刻种植牙的制造方法，通过该方法制备的种植牙具有仿生天然牙牙根牙骨质结构的人工牙根，具备自主诱导骨再生改建能力，可于拔牙后即刻种植，模拟天然移植牙牙周愈合过程，解决缺牙早期修复重建的问题。
[0007]为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案:一种具有牙周生物活性的即刻种植牙的制造方法，其包括以下步骤:(I)制备纯钛或钛合金种植体芯，其中，所述种植体芯包括冠部和根部，所述冠部中有螺孔，用于固定人工牙冠，所述根部的外表面有螺纹，用于分散咬合应力；(2)制备自固化磷酸钙镁粉剂，具体方法为:按照Mg: Ca = 3: I的摩尔比，将Mg (OH) 2与CaCO 3混合，MgHPO 4.3H20与CaHPCV混合，再将两种混合物按照I: 2的摩尔比混合，然后再将混合后的物质在1100摄氏度下烧结5小时，制备磷酸钙镁材料Mg2.25Ca0.75 (PO4) 2;通过研钵破碎所得磷酸钙镁烧材料Mg 2.25Ca0.75 (PO4) 2，然后再用355 μ m孔径筛进行筛分，筛分之后再用球磨机研磨10分钟制成粉末，并将所述粉末按照1:1的摩尔比与Ca (H2PO4) 2 -H2O混合搅拌30秒，制成自固化磷酸钙镁粉剂；⑶制备胶原溶液，具体方法为:将I型胶原蛋白纤维按照质量体积浓度为3% W/V加入5mol/L的乙酸溶液中，并在4°C温度下磁力搅拌溶解，然后将溶液用半透膜双蒸水透析48小时去除乙酸成分，制成胶原溶液；(4)制备人工合成P物质多肽，具体方法为:使用自动多肽合成仪按照以下氨基酸序列 Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-NH2 人工合成 P 物质多肽；(5)制备P物质共价交联改性胶原基质，具体方法为:以1-乙基-(3，3' - 二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺为共价交联剂，将所述P物质多肽、1-乙基-(3，3' -二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺按照摩尔比1: 1.2: 0.6混合，然后将混合物按照质量体积浓度为I % W/V加入所述胶原溶液中，先磁力搅拌反应24小时，然后半透膜双蒸水透析72小时制成P物质共价交联改性胶原基质；(6)将所述自固化磷酸钙镁粉剂与0.5mol/L的枸橼酸溶液按照质量体积比例为3.0g: Iml调拌混合制成自固化磷酸钙镁糊剂，再以体积比例60%: 40%将所述自固化磷酸钙镁糊剂与所述P物质共价交联改性胶原基质调拌混合制成生物活性糊剂；(7)制备两段式生物活性糊剂加压固化模具，上段用于容纳和固定所述冠部(I)，下段用于容纳所述根部(2)以及所述生物活性糊剂，使所述根部(2)的表面有3mm厚度的生物活性糊剂包被，然后将所述两段式生物活性糊剂加压固话模具拼合在一起并加压至200-300kPa，置于100%湿度环境24小时使所述磷酸钙镁糊剂固化，再于_80°C冷冻12小时，真空冷冻干燥48小时，使磷酸钙镁结晶中的胶原成分固化成立体纤维网络状结构，制成具有仿生天然牙牙根牙骨质结构的人工牙根；(8)制备人工牙冠
[8]，使其形态与缺牙形态相似，通过螺钉(7)固定于所述冠部(I)，即可制成即刻种植牙。
[0008]进一步地，其中，所述冠部和所述根部的连接部有0.8-lmm的台阶。
[0009]更进一步地，其中，最终在所述根部的外表面形成3_厚的生物活性层。
[0010]本发明的优越性在于:采用纯钛或钛合金制备牙种植体芯，具备良好的生物相容性、机械加工性能、机械力学性质，可以为即刻种植牙提供类似天然牙的整体强度；冠部可根据缺牙部位采用螺丝连接相应形态的人工牙冠，适于不同部位的缺牙修复；牙根部分包被磷酸钙镁-胶原复合生物活性材料，此复合生物活性材料以磷酸钙为基础，通过热化学反应将钙离子部分置换为镁离子，获得强化的机械力学性质和改善的骨组织引导活性，通过调制混合P物质(SP)共价交联改性胶原，获得持续稳定的多肽动员干细胞生物活性，通过加压自固化和冷冻干燥处理，获得模拟天然牙牙根牙骨质的结构和功能，制成仿生人工牙根。该种植牙可以在拔牙后即刻种植，具有自主诱导牙槽骨再生改建的牙周生物活性，能够显著缩短缺牙修复时间，提高成功率。
【附图说明】
[0011]图1是采用本发明的方法制造的具有牙周生物活性的即刻种植牙的放大图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图详细描述本发明的【具体实施方式】，【具体实施方式】的内容不作为对本发明的保护范围的限制。
[0013]本发明所述的具有牙周生物活性的即刻种植牙的制造方法利用材料学与组织工程学技术相结合的非涂层生物改性技术，构建仿生牙骨质结构人工牙根，从而使得制备的种植牙可以在拔牙后即刻种植，具备天然移植牙的部分生命特征，极大缩短缺牙修复时间，显著提高种植成功率。
[0014]本发明的构思是利用小分子肽段构建生物活性，利用自固化磷酸钙材料构建天然牙牙骨质仿生结构。小分子活性肽在合成保存、功能定位和安全控制等方面具有显著优势，是构建组织工程生物活性的更好选择。研宄表明，i^一肽P物质(Substance P，SP)广泛分布于骨髓基质细胞、血管内皮细胞、中性粒细胞、上皮细胞等，具有高度保守性，是动员干细胞活化和分化的神经内分泌信号，具有诱导血管新生、促进骨再生和骨转换等多种功能作用，是一种方便易得、作用多样、安全可靠的小分子活性肽。而自固化磷酸钙在构建复合生物材料方面，具有独特的优势:磷酸钙本身具有骨组织引导活性，能够从可随意塑形的糊剂状态自固化为具有良好强度的羟磷灰石结晶状态，能够通过离子置换等方法控制固化强度，固化反应温和，能够通过物理吸附、共价交联等多种方式加载生物活性成分，实现骨引导+骨诱导多重生物活性。
[0015]在本发明中，首先利用高精度车床制备纯钛或钛合金牙种植体芯。如图1所示，所述纯钛或钛合金种植体芯包括冠部I和根部2，且所述冠部I和所述根部2的连接部有
0.8-lmm的台阶3。所述冠部I的中心具有螺纹孔4，通过插入所述螺纹孔4的螺钉7可以固定人工牙冠8。所述根部2的外表面具有螺纹5，通过所述螺纹5分散咬合应力。
[0016]第二步，制备自固化磷酸钙镁粉剂。具体方法为:按照Mg: Ca = 3: I的摩尔比，将Mg (OH) 2与CaCO 3混合