专利名称：一种钛牙种植体的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种生物医用金属植入材料的制备方法，特别是涉及一种新型的钛牙种植体的制备方法，属于国际专利分类表中的A61C8/00(2006.01)1技术领域。
背景技术：
金属材质的牙种植体广泛用于牙缺失后的种植，牙种植手术能否成功的关键是种
植体植入牙床后牙床骨能否快速地向种植体表面生长并与表面牢固结合。 原来采用的种植材料为Co-Cr合金、刚玉氧化铝、单晶氧化铝等。但Co-Cr合金的
生物相容性不足，有腐蚀性，刚玉氧化铝其力学性能不能满足要求，易脆断。从上世纪后期
开始具有生物金属之称的钛及合金在义齿修复中逐渐成为一种越来越重视的材料。成为用
于现有可摘和固定义齿合金的一种经济的和生物相容性好的替代品，在口腔医学中的应用
研究发展十分迅速。 在临床上使用的牙科植入材料不仅需要与接触骨之间有稳定的界面和相匹配的力学性能，而且材料的弹性模量和韧性也要与骨组织相同。如果植入材料的弹性模量过高，将会引起材料内部产生较大的应力集中而导致材料断裂。另外，生物材料多孔结构的存在可改善植入材料与宿主骨之间的界面效应。若界面附近的软硬组织都能长入孔隙内，从而使纤维组织和新生骨组织形成交织结合状态。这样，它不仅能促进界面进行正常的新陈代谢，而且极大地提高了支架材料与骨组织之间的结合强度。研究表明，当多孔植入材料的孔径在15 40m时，纤维组织可以长入植入物的内部；孔径为40 100m时，非矿物的骨样可以长入；孔径在150m时，为骨组织的长入提供了理想的场所。因此，微孔结构对生物材料的生物可吸收性是近年来口腔种植体生物材料研究的热点之一。例如，公开号为CN1985774的发明专利申请给出的《一种在纯钛牙种植体表面制备含氟多级孔洞结构的方法》，它将纯钛种植体进行喷砂，硫酸盐酸混合液腐蚀、氢氟酸硝酸混合液腐蚀以及浸泡氟化钠等表面改性后，种植体表面即可形成一层多级孔洞结构的形貌。公开号为CN1817319的发明专利申请给出的《在纯钛牙种植体表面制备具有生物活性多孔结构的方法》，它首先将纯钛种植体进行喷砂、双重酸处理、双氧水及热处理等表面改性后，种植体表面即可形成一层多级孔洞结构的形貌，表面的1102层为锐钛矿晶相结构。以及公开号为CN101292907的发明专利申请给出的《一种牙种植体生物活性表面的构建方法》，其特征是先利用喷砂技术、微弧氧化_电泳技术在纯钛表面构建一层由氧化钛支架及磷灰石组成的三维孔隙层，后选择与骨生长发育及再生有关的生长因子纤维粘连蛋白(Fn)和骨形成蛋白(BMP)，根据组织工程生物支架的构思，使其与钛氧化层表面发生化学吸附的生物活性分子沉积并固化于三维孔隙层的微环境内，从而使种植体表面可以诱导和调控成骨并参与骨基质物质交换，具备与机体长期协调共存所必需的改建和自我修复能力，形成牙种植体与骨组织双方参与的物理-化学-生物性骨结合。 以上技术方案给出的对钛牙种植体的制备方法，虽都能縮短种植体一骨组织愈合时间，取得了一定的临床疗效，提高牙种植体的临床成功率。但其处理工艺较复杂，操作不方便和诱导骨的能力受限，种植生长时间过长等缺点。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的上述技术问题，通过研究改进，提供了一 种新型的钛牙种植体的制备方法。本发明给出的这种钛牙种植体的制备方法将医用纯钛加 工成螺纹形态，并采用喷砂、激光刻蚀、阳极氧化等一系列方法对种植体进行表面改性，以 提高种植体与骨的结合强度，提高种植体修复的成功率。 本发明给出的技术方案是这种钛牙种植体的制备方法，其特点是包括有下列步 骤 1、将牙种植体设计为螺纹形态，增加种植体的初始接触面，提高种植体初始稳定 性，增大种植体表面积，改善骨界面的应力分布；
2、采用喷砂方法，获得粗糙表面； 3、采用激光刻蚀的方法，在植入体表面获得多孔结构，孔径在45 55iim ;
4、采用阳极氧化的方法在植入体表面制备出多孔的1102氧化膜，1102氧化膜表面 比较粗糙，局部区域出现若干大小不一的圆形坑，高倍电镜下观察发现该1102氧化膜具有 三维球形孔的微观结构，孔的分布比较均匀，孔径分布在100-200nm之间，其阳极氧化的技 术条件是l-3M H2S04进行电化学处理； 5、阳极氧化后的钛表面覆有一层稳定的TiOj莫，经碱液处理，植入体表面形成钛 凝胶层，其中富含的Ti-OH基团诱导磷酸钙晶核生成，形成了类骨磷灰石层，所述的碱液处 理的技术条件是3-5M NaOH 50-10(TC进行处理。 在本发明中由于采用将牙种植体设计为螺纹形态，增加了种植体的初始接触面， 提高种植体初始稳定性，增大种植体表面积，改善骨界面的应力分布，并采用喷砂、激光打 孔和阳极氧化方法增加植入体表面粗糙度，获得多孔的Ti02氧化膜，同时采用碱处理的方 法在植入体表面形成钛凝胶层，其中富含的Ti-OH基团能诱导磷酸钙晶核生成，形成了类 骨磷灰石层，从而大大提高了牙种植体的临床成功率。
与现有技术相比，本发明的有益效果是 1.种植体的螺纹形态可以增加种植体初始接触面，提高种植体初始稳定性，增大 种植体表面积，改善骨界面的应力分布。 2.采用喷砂、激光等方法增加表面粗糙度，粗糙的表面能促进骨细胞的增殖和分
化，增加种植体周围骨形成的速度和骨量，从而获得更高的骨结合率和结合强度。 3.钛表面阳极氧化工艺简单，操作方便1102氧化膜表面比较粗糙，孔的分布比较
均匀，多孔结构有利于人体新骨组织的长入以及营养物质的输送。 4.氧化膜可以防止钛在生理环境下受到进一步的腐蚀，避免在体内产生游离钛， 可以增加植入体的化学稳定性和使用寿命。 5.经酸碱处理后在钛表面能够形成一层钛凝胶，其中富含的Ti-OH基团能诱导磷 酸钙晶核生成，从而形成类骨磷灰石层。
具体实施例方式
先将牙种植体设计为螺纹形态，增加种植体的初始接触面，提高种植体初始稳定
4性，增大种植体表面积，改善骨界面的应力分布；
再采用喷砂方法，获得粗糙表面； 再采用激光刻蚀的方法，在植入体表面获得多孔结构，孔径在50±2 m ;
再采用阳极氧化的方法在植入体表面制备出多孔的1102氧化膜，1102氧化膜表面比较粗糙，局部区域出现若干大小不一的圆形坑，高倍电镜下观察发现该1102氧化膜具有三维球形孔的微观结构，孔的分布比较均匀，孔径分布在140-160nm之间，其阳极氧化的技术条件是1-3M H2S04进行电化学处理； 最后阳极氧化后的钛表面覆有一层稳定的TiOj莫，经碱液处理，植入体表面形成钛凝胶层，其中富含的Ti-OH基团诱导磷酸钙晶核生成，形成了类骨磷灰石层，其中碱液处理的技术条件是3-5M NaOH 50-10(TC进行处理。
制作的牙种植体品种有 牙种植体(窄颈-1. 8)规格Z 35/18/33/8-12
牙种植体(中颈-1. 8)规格
B 48/18/33/8-14 B 48/18/41/6-14
B 48/18/48/6-14 牙种植体(宽颈-1. 8)规格:B 65/18/48/6-12
牙种植体(中颈-2. 8)规格
B 48/28/33/8-16 B 48/28/41/6-16
B 48/28/48/6-14 牙种植体(宽颈-2. 8)规格B 65/28/48/6-12
牙种植体(即刻-1. 8)规格:J 48/18/33/8-14
J 48/18/41/8-14 J 65/18/48/10-14。
权利要求
一种钛牙种植体的制备方法，其特征在于包括有下列步骤(1)将钛牙种植体设计为螺纹形态，以增加种植体的初始接触面，提高种植体初始稳定性，增大种植体表面积，改善骨界面的应力分布；(2)采用喷砂方法，获得粗糙表面；(3)采用激光刻蚀的方法，在钛牙种植体表面获得多孔结构，孔径在45～55μm；(4)采用阳极氧化的方法在钛牙种植体表面制备出多孔的TiO2氧化膜，TiO2氧化膜表面比较粗糙，局部区域出现若干大小不一的圆形坑，高倍电镜下观察发现该TiO2氧化膜具有三维球形孔的微观结构，孔径分布在100-200nm之间，所述阳极氧化的技术条件是1-3M H2SO4进行电化学处理；(5)阳极氧化后的钛牙种植体表面覆有一层稳定的TiO2膜，经碱液处理，钛牙种植体表面形成钛凝胶层，其中富含的Ti-OH基团诱导磷酸钙晶核生成，形成了类骨磷灰石层，所述碱液处理的技术条件是3-5M NaOH 50-100℃进行处理。
全文摘要
一种钛牙种植体的制备方法，包括将牙种植体设计为螺纹形态，增加种植体的初始接触面，提高种植体初始稳定性，增大种植体表面积，改善骨界面的应力分布；采用喷砂方法，获得粗糙表面；采用激光刻蚀的方法，在植入体表面获得多孔结构；采用阳极氧化的方法在植入体表面制备出多孔的TiO2氧化膜，氧化膜表面粗糙，局部区域出现大小不一的圆形坑；阳极氧化后的钛表面经碱液处理形成钛凝胶层，其中富含的Ti-OH基团诱导磷酸钙晶核生成，形成了类骨磷灰石层。本发明将医用纯钛加工成螺纹形态，并采用喷砂、激光刻蚀、阳极氧化等一系列方法对种植体进行表面改性，以提高种植体与骨的结合强度，提高种植体修复的成功率。
文档编号A61C8/00GK101773413SQ200910010049
公开日2010年7月14日 申请日期2009年1月9日 优先权日2009年1月9日
发明者徐国强, 杨立波, 焦军, 胡金玲, 高淑春 申请人:沈阳天贺新材料开发有限公司