[发明专利]一种3D打印快速可再生钛合金镀膜牙齿的方法

说明书

本发明公开一种3D打印快速可再生钛合金镀膜牙齿的方法，通过激光扫描辅助构造个性化义齿模型，在3D打印技术下，由二氧化锆粉末与少量石墨烯及富勒烯粉末掺杂后制成义齿主体，由钛合金粉末与少量石墨烯及富勒烯粉末掺杂后制成孔隙由细到粗的义齿底座，并在义齿底座上进行镀膜处理，克服了纯金属材料不美观、纯陶瓷材料太脆和植入后恢复周期长的问题，使人感到义齿与牙龈长在一起，最终获得高精准度、高耐磨、高耐酸碱性、高机械强度及高生物相容性的个性化义齿。

技术领域

本发明涉及牙齿制备领域，特别是一种3D打印快速可再生钛合金镀膜牙齿的方法，制造出个性化义齿，应用于牙齿缺损修复，恢复牙齿功能。

背景技术

3D打印以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

二氧化锆是一种优秀的生物材料，生物相容性好，优于各种金属合金，包括黄金。二氧化锆对牙龈无刺激、无过敏反应，很适合应用于口腔，避免了金属在口腔内产生的过敏、刺激、腐蚀等不良反应，并且二氧化锆导热性能极低，质量轻，患者佩戴更舒适。

二氧化锆烤瓷牙独特美学性，对光线通透性良好，与真牙接近，不像其它烤瓷牙对光线有阻射效果。二氧化锆陶瓷的基底冠颜色是牙白色，所以颈部不会变黑变暗发青，解决了金属烤瓷冠最难解决的问题。二氧化锆全瓷牙以高机械强度、高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性等优点，突破了传统烤瓷牙的限制，牙冠不再要丝毫金属支撑，完全生物瓷制作，远离生活中各种电磁波干扰，不留隐患。

钛无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性，是非常理想的医用金属材料，可用作植入人体的植入物，尤其是β钛合金具有更高的强度水平，以及更好的切口性能和韧性，更适于作为植入物。而钛合金烤瓷牙它主要是指介于贵金属烤瓷牙和镍铬合金烤瓷牙之间的烤瓷牙材料，此种瓷牙从严格意义上来说，保证人体亲和性好，而且此种材料是比较适合人体健康的要求，其使用寿命会大大超出人们的想象，从理论上来讲，只要注意正确用牙，使用寿命都是终生的，并且钛合金与陶瓷的结合力很好，钛合金烤瓷牙具有不易崩瓷、经久耐用的特点，钛合金的生物相容性好，通常不会引起周围组织变色。

现阶段传统制备义齿的方法通常是高温融化后热压成型，该法常常涉及手动口腔印模术，而从患者口内取出托盘时，可能会产生精度误差，从而导致制作的牙齿修复体不密合，影响患者的舒适度以及义齿的耐磨性、机械强度与使用寿命，通过激光扫描与义齿相咬合的牙齿的形貌特征，再经3D打印出所需义齿表面特征，不仅能增强义齿的咬合度，还能加工出紧密贴合人体牙床的义齿，提高义齿的耐磨、耐酸碱性及机械强度。

羟基磷灰石是人体骨骼组织的主要无机组成成分，植入体内后，钙和磷会游离出材料表面被身体组织吸收，并生长出新的组织，并且这种材料健康亮白，能够去除牙菌斑，防止蛀牙，清新口气，改善牙龈问题，同时有研究证明羟磷灰石的晶粒越细，生物活性越高，所以纳米羟基磷灰石材料具有比传统羟基磷灰石材料更均匀一致的结构，以及互为交通的多孔隙，在动物体内能够较好地降解，同时又引导细胞修复骨缺失。

石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，羧基离子的植入可使石墨烯材料表面具有活性功能团，从而大幅度提高材料的细胞和生物反应活性。石墨烯呈薄纱状更易于被掺杂以及化学改性，更易于接受功能团。

富勒烯是单质碳被发现的第三种同素异形体。富勒烯与石墨结构类似，但石墨的结构中只有六元环，而富勒烯中可能存在五元环，使富勒烯材料表面具有活性功能团，从而大幅度提高材料的细胞和生物反应活性，富勒烯容易被掺杂以及化学改性，从而更易于接受功能团。

生物材料必须满足宏观结构，微观结构和化学成分方面的特殊要求才能具有骨诱导性，相互连接的多孔结构中的孔隙是一个重要的特征，能够提供了一个没有强烈流体运动的保护区域，从而使细胞有足够的空间沿着多孔通道生成新骨，表面上镀羟基磷灰石膜后的多孔通道能表现出更好的骨诱导性，并且相比于传统的大小均匀孔隙结构，底座由细到粗的孔隙结构表现出更好的骨诱导性。

发明内容