[发明专利]具有仿生梯度模量局域功能化的牙种植体及其制备方法

说明书

本发明提供了一种具有仿生梯度模量局域功能化的牙种植体及其制备方法，制备方法包括以下步骤：将纳米石墨烯和聚醚醚酮混合得混合物，然后加入无水乙醇，在室温下搅拌，经真空过滤和烘干，得1wt％纳米石墨烯/聚醚醚酮混合粉末；采用同样的方法得5wt％纳米石墨烯/聚醚醚酮混合粉末；设计牙种植体数字模型，然后进行函数建模，并设置打印路径，再通过混合粉末进行3D打印，冷却至室温后剥离，得具有仿生梯度模量局域功能化的牙种植体。本发明还包括采用上述方法制得的牙种植体。本发明能够制得具有梯度弹性模量和区域功能化特性的牙种植体，制备流程简单，有效解决了现有技术中牙种植体与牙槽骨弹性模量不匹配和种植体易松动等问题。

技术领域

本发明属于牙种植体技术领域，具体涉及一种具有仿生梯度模量局域功能化的牙种植体及其制备方法。

背景技术

牙体缺失是口腔医学领域常见的疾病，使用人工材料制备的种植义齿治疗牙体缺失是该疾病首选的修复方法。目前临床使用较多的种植义齿的材质多为钛及其合金，其具有生物相容性高，力学性能优越等特点。然而，钛及钛合金过高的弹性模量(100GPa)与天然牙槽骨弹性模量不匹配，这种弹性失配会使金属植入体在与骨同时受力时分担更多的应力，久而久之可能导致骨的失用性萎缩，这种现象称为应力屏蔽效应，是植入体松动的原因之一。此外，金属植入体可能与体液相互作用发生电化学腐蚀，金属离子作为半抗原可导致种植体无菌性炎症的发生，同样可能造成种植体边缘的骨丢失，影响种植体的稳定性。因此，制备一种非金属材质的，与天然牙槽骨弹性模量匹配的牙种植体具有很高的临床价值。

天然牙槽骨从冠至根从骨皮质过渡到骨松质，弹性模量逐渐降低，根据沃尔夫定律，若种植体的弹性模量与天然骨分区域适配可以拥有更好的骨愈合。种植体在不同方向上的功能也有所不同，在植体底端，需要与周围牙槽骨骨结合紧密，打下植体稳定的基础，在植体顶端，需要与周围牙槽骨弹性模量匹配，防止应力屏蔽效应导致的周围骨丢失，降低种植体松动的概率。目前临床上常用的牙种植体多为均匀模量的，尚未无功能梯度材料制备的牙种植体。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种具有仿生梯度模量局域功能化的牙种植体及其制备方法，能够制得具有梯度弹性模量和区域功能化特性的牙种植体，其原材料成本低廉，加工性能好，制备流程简单易操作，能够快速制得牙种植体，有效解决了现有技术中牙种植体与牙槽骨弹性模量不匹配和种植体易松动等问题，便于推广使用。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种具有仿生梯度模量局域功能化的牙种植体的制备方法，包括以下步骤：

(1)将1wt％的纳米石墨烯和聚醚醚酮混合得混合物，然后向混合物中加入无水乙醇，在室温下磁力搅拌20-40min，依次经真空过滤和烘干，得1wt％纳米石墨烯/聚醚醚酮混合粉末；采用同样的方法得5wt％纳米石墨烯/聚醚醚酮混合粉末；

(2)设计牙种植体数字模型，然后进行函数建模，并设置打印路径选择每层打印偏转90°，再通过步骤(1)所得1wt％纳米石墨烯/聚醚醚酮混合粉末和5wt％纳米石墨烯/聚醚醚酮混合粉末进行3D打印，冷却至室温后剥离，得具有仿生梯度模量局域功能化的牙种植体。

进一步，步骤(1)中，每克混合物中加入无水乙醇8-12ml。

进一步，步骤(1)中，每克混合物中加入无水乙醇10ml。

进一步，步骤(1)中，在55-65℃温度下烘干。

进一步，步骤(1)中，在60℃温度下烘干。

进一步，步骤(2)中，按照牙种植体由下至上逐渐由5wt％纳米石墨烯/聚醚醚酮混合粉末向1wt％纳米石墨烯/聚醚醚酮混合粉末线性过渡的方案进行梯度材料函数建模。

上述制备方法制得的具有仿生梯度模量局域功能化的牙种植体。

综上所述，本发明具备以下优点：