[发明专利]一种牙科种植体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及牙科种植体材料，特别涉及一种载有钴元素的牙科种植体及其制备方法。

背景技术

随着种植技术发展，牙科种植体已广泛应用于临床的牙列缺损及缺失病人的修复。但是钛及钛合金在植入骨内以后，可能会出现种植体周围的不良的骨结合，最终导致种植体植入的失败。植入体植入骨组织的过程中必然同时导致骨组织的破坏，这种破坏包括骨连续性的破坏、出血，可以近似理解为一种人为制造的骨折，“骨折”后所伴发的骨组织愈合、缺损区域新生骨的形成将直接影响种植体与骨结合强度，该过程受到多种因素的影响，包括成骨细胞的活性、种植体的形貌，血液供应等。其中血液供应对于种植体周围的骨质愈合、骨改建有着很重要的影响，种植体周围良好的血液供应既可以向损伤区域供应氧、各种营养物质，同时还可以将组织的代谢废物及时排除。所以我们考虑提高种植体植入成功率从促进成骨和促进成血管两方面入手。现在，为了促进局部成骨，已有多种种植体表面形貌出现并应用于临床，主要是采用阳极氧化、微弧氧化、钛浆喷涂或喷砂酸蚀等技术以改善种植体表面形貌。阳极氧化作为其中一种比较成熟的种植体表面处理技术已在临床广泛应用，其种植体表面具有纳米管状结构，可以提高骨结合速率。

为了提高成血管能力，现在已有报道主要是促成血管分化因子加载到种植体表面的科研报道，主要有血管内皮细胞因子(VEGF)、缺氧诱导因子1(HIF-1 α)等。但上述方法不同程度存在细胞因子改造后活性降低、细胞因子释放时间较短、不能较持久促进成血管等诸多问题。其一种加载方法是将VEGF(血管内皮细胞生长因子)加载于聚多巴胺涂层内，并包裹在纯钛表面。另一种方法，就是将种植体基体浸没于生物因子VEGF中。上述方法中的VEGF活性经过改造后无法保证；另外上述步骤繁琐，首先需要采用多步骤制备较不稳定的涂层等，然后才能与VEGF等蛋白混合后加载；另外上述加载方法并不能同时促进钛表面成骨过程，同时并未考虑其他生长因子对于种植体骨结合和成血管的促进作用。钴元素已经被广泛研究诱导局部缺氧环境的产生，继而促进HIF-1α，继而产生一系列适应缺氧环境的变化，其中包括促进局部环境新生血管的生成。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种牙科种植体，该牙科种植体为具有纳米形貌的阳极氧化涂层，纳米管涂层加载有高效促成血管分化物质—钴元素，钴元素已经被证明可以诱导局部细胞分泌HIF-1α，从而进一步诱导细胞对缺氧环境的适应，其中包括促进局部新生血管的生成。本发明可以更加快速地提高骨结合速率的同时促进局部成血管过程，从而提高骨结合的质量。

本发明的另一个目的在于提供上述牙科种植体的制备方法。

所提供的方法包括：将外表面为二氧化钛纳米管阵列涂层的牙科种植体基体浸没于含有醋酸钴溶液中，在适宜的反应条件下，将钴元素加载到纳米管涂层上，获得载有钴元素的牙科种植体。

进一步，本发明的制备方法包括：

步骤1，将外表面为二氧化钛纳米管阵列涂层的牙科种植体基体浸没于装载有醋酸钴溶液的聚四氟乙烯高温高压水热釜中；

步骤2，将步骤1的聚四氟乙烯高温高压水热釜置于低温烧结炉内，采用水热结晶法将钴元素加载到纳米管涂层上，获得载有钴元素的牙科种植体。

可选的，所述醋酸钴溶液中醋酸钴浓度为0.01-0.1M。

可选的，所述水热结晶法温度为200℃，升温速率为5-10℃/min，充填度为40％，水热结晶时间为1-3h。

本发明的牙科种植体，采用阳极氧化工艺在种植体基体外表面制备具有纳米管形貌的阳极氧化涂层，纳米形貌为管状结构，孔径为纳米级；采用水热结晶工艺将载钴混合物加载到阳极氧化涂层，载钴混合物水热结晶物可以均匀分布于阳极氧化涂层的孔内及孔外，不会因外力作用而轻易脱落，并且不会过份地改变阳极氧化涂层的纳米形貌。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为牙科种植体阳极氧化形貌的扫描电镜(SEM)照片图，其中(a)为未载钴元素的阳极氧化形貌图；(b)为加载钴元素3h后的阳极氧化形貌图。

图2为牙科种植体阳极氧化形貌载钴元素的能量弥散X射线探测器(EDX)图，其中(a)为未载钴元素的EDX能谱图；(b)为加载钴元素3h后的EDX能谱图；

图3为牙科种植体阳极氧化形貌载钴元素后培养细胞7天后的扫描电镜(SEM)照片图；