[发明专利]具有PLLA/nHA表面活性涂层的钛基人工牙的制备方法

说明书

本发明提供了一种具有PLLA/nHA表面活性涂层的钛基人工牙的制备方法，包括钛人工牙坯的制备、喷涂PEEK树脂底胶、PLLA/nHA复合材料的制备和涂覆、表面降解处理四个步骤。本发明采用PEEK树脂作为熔附介质，将PLLA/nHA复合材料作为涂层牢固涂附在钛人工牙坯植入部分的表面上，再利用左旋聚乳酸比纳米羟基磷灰石降解快的特点，使涂层表面的左旋聚乳酸降解掉一部分，让涂层表面的纳米羟基磷灰石微粒更多地裸露出来，更有利于骨诱导和骨结合。通过本方法制备出来的人工牙，可充分发挥PLLA/nHA复合材料的优秀特性，降解时间与骨的生长周期相符，生物相容性好、骨诱导性好、与骨骼结合强度高、不会产生金属离子过敏现象。

技术领域

本发明涉及一种人工牙的制备方法，具体是一种植入部分具有左旋聚乳酸（PLLA）/纳米羟基磷灰石（nHA）表面活性涂层的钛基人工牙的制备方法，属于牙科医用材料技术领域。

背景技术

瑞典医师布瑞马克发现钛有良好的生物相溶性，能和骨产生良好的结合，将其应用到牙种植上已有几十年的历史，人们都用惯了以钛作为牙种植材料，但钛作为牙种植材料也存在一些缺点，如颜色为黑色，会产生应力遮挡，会释放金属离子导致金属潜在性过敏等，为了解决这些问题，通常会在其表面涂附一层仿生涂层作为改善，但由于膨胀系数相差太大，仿生涂层与钛基牙坯的结合度不够好。

羟基磷灰石（HA）是骨骼的主要成分，其具有良好的生物相容性和骨传导性，但由于其本身脆性大，不能作承重方面的应用，因此常用来作为人体仿生材料的涂层。根据“纳米效应”理论，纳米粒子表面积比微米粒子高出100倍，更高的表面积比可以提高粒子的活性，有利于与组织结合。水热法生成的各种单晶超细的纳米羟基磷灰石（nHA）接近自然骨的羟基磷灰石结构，如南京埃普瑞纳米公司生产的直径为20～40nm长度为115～310nm的针状nHA，其在600℃温度下稳定不团聚，作为人体仿生材料的涂层效果更好。但将纳米羟基磷灰石直接作为钛基人工牙涂层时，其与钛人工牙坯的结合度不好，且受限于三维结构上的缺陷，骨诱导性不足。

D型聚乳酸（PLA）是一种新型生物降解材料，其具有优良的生物相容性、生物可降解性和较好的力学性能，美国食品药品监督管理局FDA批准用于医用手术缝合线等，聚乳酸与羟基磷灰石复合后可形成一种三维多孔复合材料，骨细胞可以进入到三维孔隙或沟槽中，因此其具有良好的生物降解性和骨诱导性的双重优点。据武汉理工大学生物材料工程中心研究项目表明， 当取重量比为80%的PLA与20%的HA复合时，复合材料的力学性能可达到弯曲强度141.5Mpa、拉伸强度30～40Mpa、弯曲模量3～4.5Gpa。L型左旋聚乳酸（PLLA）的熔点比D型聚乳酸高，达到175～185℃，而L型左旋聚乳酸的降解速度比D型聚乳酸慢。将左旋聚乳酸（PLLA）与纳米羟基磷灰石（nHA）复合后形成的三维多孔复合材料可作为优良的支架材料，是组织工程研究的重点。但这种复合材料的力学性能不足以作为人工牙坯，可充分利用其生物降解性和骨诱导性好的特点，将其应用在人工牙仿生涂层上。根据北京化工学院张普敦教授的研究，PLLA/nHA的比例在100比30～40时，降解时间与骨的生长周期三个月相符。

聚醚醚酮（PEEK）树脂是一种具有高强度、高断裂韧性的塑料，其熔点是334℃，而玻璃化转化温度只有145℃。作为表面涂层是PEEK树脂的一个重要的应用领域，将其涂附在金属或人工骨的表面，生物相容好，符合美国食品药品监督管理局FDA标准，可与食品直接接触，而且喷涂方便，不管是粉末喷涂还是水性喷涂均可用刷涂、热喷涂或静电喷涂等方法得到。PEEK树脂涂层无需底漆就能对金属基材有良好的附着力，涂层耐腐蚀，强度高，韧性好。

由于羟基磷灰石与钛人工牙坯的结合度不好，因此，我们采用PEEK树脂作为介质，将其与PLLA/nHA复合材料混合后，再涂附到钛人工牙坯上。两种不同熔点的塑料，可以在高于玻璃化温度时进行熔混粘结，PEEK树脂的玻璃温度成为它使用的上限。

发明内容