專利名稱：一種牙種植體生物活性表面的構(gòu)建方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于牙科人工種植體技術(shù)領(lǐng)域。涉及一種牙種植體表面改性的處理方法，尤其 涉及一種可以大大縮短牙種植體的骨結(jié)合時(shí)間并提高長期協(xié)調(diào)共存的能力和成功率的牙 種植體表面改性的處理方法。
背景技術(shù)：
近年來，人工牙種植技術(shù)已經(jīng)在歐美經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家中得到了普及性的使用，成為口腔 牙列修復(fù)的主導(dǎo)技術(shù)。相對(duì)于傳統(tǒng)的活動(dòng)和固定義齒修復(fù)技術(shù)，人工牙種植體技術(shù)有著修 復(fù)理念上的本質(zhì)區(qū)別和明顯進(jìn)步，各國都在新型種植體的研發(fā)方面投入巨大人力和物力。 牙種植體的表面活性處理技術(shù)是人工牙種植體研發(fā)的最關(guān)鍵技術(shù)之一[1，2]。以前經(jīng)典的骨 結(jié)合式種植體并不強(qiáng)調(diào)人工器官的概念，也不要求牙種植體的生命化，而僅僅把牙種植體 當(dāng)作是一種生物惰性的外源性植入體，因此在這一標(biāo)準(zhǔn)下的牙種植體的骨結(jié)合是一個(gè)長達(dá) 數(shù)月的被動(dòng)過程，早期結(jié)合強(qiáng)度不高，其界面多呈機(jī)械性物理性結(jié)合[3]。根據(jù)現(xiàn)代牙科醫(yī) 學(xué)的發(fā)展方向，理想的"種植牙"應(yīng)該是一個(gè)具有部分生命特征的人工器官，與周圍活體組 織發(fā)生物質(zhì)和信息交換以及具有自我改建和修復(fù)能力是牙種植體具備基本生命特征的標(biāo) 志。只有實(shí)現(xiàn)了牙種植體表面的生命化，才能實(shí)現(xiàn)種植體與骨組織之間的物理-化學(xué)-生物 性骨結(jié)合，也才能同時(shí)從初期骨結(jié)合到長期功能穩(wěn)定性兩方面來保證"種植牙"的最佳治療 效果。然而目前的人工牙種植體還不能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。在本發(fā)明以前的牙種植體的表面活
性處理現(xiàn)有技術(shù)中，國內(nèi)外主要的研究方向可分為以下二個(gè) 一、以各種方法在鈦金屬表 面涂覆生物材料以提高其生物相容性。該方法在一定時(shí)間內(nèi)和一定程度上可以提高骨結(jié)合 強(qiáng)度，針對(duì)部分學(xué)者對(duì)其涂層穩(wěn)定性的質(zhì)疑，新的研究結(jié)果也可做到梯度的生物陶瓷材料 涂層，基本消除涂層與鈦種植體之間的物理和化學(xué)性突變界面，其研究成果應(yīng)用于國際牙
科種植組織(International Team for Implantology, ITI)研制的表面鈦漿噴涂(Titanium plasma sprayed, TPS)種植體以及部分國產(chǎn)種植體[7，8]。但公認(rèn)的研究結(jié)果認(rèn)為涂層脫落問題依 舊存在[9]，此類種植體的應(yīng)用總體來看將趨于淘汰；二、進(jìn)一步改良噴砂酸蝕等傳統(tǒng)技術(shù) 來改造種植體表面微觀物理形貌和化學(xué)成分，形成具有較好生物相容性的粗糙多孔表面， 并提高了種植體與骨組織的結(jié)合面積，這種方法收到了較好臨床效果，在一定程度上加快了骨愈合速度并改善了骨結(jié)合強(qiáng)度，代表性研究成果為國際牙科種植組織(ITI)研發(fā)的表 面大顆粒噴砂后酸蝕(Sand-blasted large-grit acid-etched, SLA)種植體[lO，ll]，目前此類 種植體在國內(nèi)外臨床醫(yī)用中較為多見，但此類種植體與骨組織之間仍然是物理性機(jī)械性結(jié) 合。此外，近年來不少學(xué)者利用電化學(xué)氧化技術(shù)對(duì)種植體表面進(jìn)行改性處理，使純鈦表面 氧化并轉(zhuǎn)化為類生物陶瓷性材料，從而大大提高生物相容性[12，13,14]，此類研究也屬于非 涂層的表面生物學(xué)改性，代表性研究成果為世界最大的牙種植體研發(fā)生產(chǎn)機(jī)構(gòu)諾保科 (Nobel Biocare )的TiUnite系列種植體產(chǎn)品[4,15，16]，該產(chǎn)品由于其表面具有良好的生物相 容性，縮短了骨結(jié)合時(shí)間至，并一定程度上推動(dòng)了即刻修復(fù)技術(shù)的發(fā)展[16],但仍不能完 全滿足臨床上對(duì)于盡可能縮短骨結(jié)合時(shí)間的要求，也不能達(dá)到前述的具備人工器官生命特 征的要求。此外，CN101138652A號(hào)中國專利申請(qǐng)中公開的一種高生物活性表面多孔種植 體復(fù)合材料制備方法，該方法采用微弧氧化處理設(shè)備在含鈣磷的電解液中對(duì)鈦或鈦合金進(jìn) 行微弧氧化處理，得到的種植體表面陶瓷氧化膜的厚度在20um左右；CN101054708A號(hào) 專利申請(qǐng)公開的一種等離子微弧氧化法制備羥基磷灰石生物陶瓷膜的方法，該方法用不同 的電解液和不同的工藝參數(shù)可得到10~45 p m厚度的羥基磷灰石生物陶瓷膜，這兩種方法 的共同缺點(diǎn)是所形成的氧化層中羥基磷灰石的含量低，且為單級(jí)立體結(jié)構(gòu)，不利于生物體 內(nèi)活細(xì)胞的附著及成骨；另外，模擬體液法吸附生物大分子的方法耗時(shí)長、效率低、易脫 落。
綜上所述，目前人工牙種植體的研究仍未徹底擺脫骨組織單方參與的骨愈合形式，也 沒有從人工器官的角度來考慮牙種植體尤其是其表面的遠(yuǎn)期自我修復(fù)能力。雖然目前有些 種植體產(chǎn)品經(jīng)過不斷改良表面處理技術(shù)已經(jīng)具有較好的生物活性表層，可以顯著提高早期 的結(jié)合強(qiáng)度并縮短骨結(jié)合時(shí)間[4，5]，但對(duì)于日益提高的臨床要求，如即刻種植即刻負(fù)載的 目標(biāo)還有相當(dāng)?shù)牟罹啵液笃诰S持骨結(jié)合的動(dòng)態(tài)平衡主要由機(jī)體組織的單方參與，缺乏種 植體的主動(dòng)性，所初步形成的骨結(jié)合界面缺乏動(dòng)態(tài)改建和自我修復(fù)的能力，易受到病理生 理因素(如牙周炎、骨質(zhì)疏松及局部骨吸收)和生物力學(xué)因素(如早期負(fù)載的微動(dòng)損傷和 種植體設(shè)計(jì))的影響，致骨結(jié)合部分甚至全部喪失[6]。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的狀況，本發(fā)明的目的在于，提供一種構(gòu)建具有部分生命特性的人 工牙種植體表面的方法，使種植體在人體內(nèi)的愈合過程由單方參與變?yōu)殡p方參與，從根本 上改變骨結(jié)合的進(jìn)程和形式，用本方法構(gòu)建的種植體以氧化鈦及磷灰石為主體構(gòu)成表面的三維孔隙層，其中含有多種調(diào)控骨基質(zhì)生成及礦化的生物因子，可以加速接觸成骨、誘導(dǎo) 周圍組織遠(yuǎn)程成骨并能與周圍形成的骨組織保持鈣磷離子交換及動(dòng)態(tài)平衡，以此實(shí)現(xiàn)種植 體骨界面的物理-化學(xué)-生物性骨結(jié)合，并使這種牙種植體的表面具有一定的自我修復(fù)功能。
現(xiàn)將本發(fā)明構(gòu)思及技術(shù)解決方案敘述如下
根據(jù)現(xiàn)代牙科醫(yī)學(xué)的發(fā)展方向，越來越強(qiáng)調(diào)人工種植體的生物學(xué)特性，未來人工牙種 植體表面活性處理的目標(biāo)應(yīng)該是能夠顯著縮短骨結(jié)合時(shí)間并實(shí)現(xiàn)牙種植體與骨組織之間 的生物性結(jié)合，而不僅僅是提高種植體表面材料的生物相容性。只有實(shí)現(xiàn)了牙種植體表面 的生命化，才能實(shí)現(xiàn)種植體與骨組織之間的物理-化學(xué)-生物性骨結(jié)合，也才能同時(shí)從初期 骨結(jié)合到長期功能穩(wěn)定性兩方面來保證"種植牙"的最佳治療效果。
鈦表面生命化是利用人工器官的設(shè)計(jì)思想，將仿生技術(shù)與材料學(xué)技術(shù)相結(jié)合的非涂層 生物改性技術(shù)，目的是使生物惰性的鈦表面呈現(xiàn)部分活骨的生命特性，進(jìn)而被改造成類生 命材料，徹底改變鈦?zhàn)鳛楣莾?nèi)種植材料的生物學(xué)行為，加強(qiáng)人工牙種植體在人體組織內(nèi)的 遠(yuǎn)期穩(wěn)定性等諸多臨床應(yīng)用中遇到的問題，這是人工牙種植體研究的一個(gè)新思路。本發(fā)明 構(gòu)思具體來源于以下兩方面問題的考慮
1、 在生物大分子參與條件下，鈦表面三維孔隙層內(nèi)生物磷灰石結(jié)晶過程的啟動(dòng)與生 長。鈦表面生命化區(qū)別于以往表面改性技術(shù)的要點(diǎn)在于(1)在微觀三維結(jié)構(gòu)方面，構(gòu)建 含有二級(jí)微觀孔洞的氧化鈦三維孔隙層，為生物成骨提供必需空間；(2)選擇骨生長發(fā)育、 骨再生有關(guān)的生長因子——纖維粘連蛋白和骨形成蛋白，利用靜電化學(xué)吸附法使之固定于 材料表面及微孔洞內(nèi)，使新形成的生物磷灰石晶體和生物大分子發(fā)生有機(jī)結(jié)合并沉積于三 維孔隙層微環(huán)境內(nèi)。
2、 生命化鈦種植體骨界面物理-化學(xué)-生物性結(jié)合的實(shí)質(zhì)區(qū)別于傳統(tǒng)的組織學(xué)概念的 骨結(jié)合，本發(fā)明提出的物理-化學(xué)-生物性結(jié)合將骨結(jié)合界定為非界面性、特異性的配體一 受體結(jié)合，大致分為兩部分，(1)細(xì)胞成分區(qū)纖維粘連蛋白與細(xì)胞膜蛋白配體—受體特 異結(jié)合。據(jù)已有實(shí)驗(yàn)表明，細(xì)胞成分區(qū)的骨結(jié)合并非種植體骨結(jié)合的主要組成部分，也就 是說，這些區(qū)域的生物性結(jié)合在骨結(jié)合中并不占主要地位；(2)細(xì)胞外礦化基質(zhì)區(qū)有機(jī) 生物磷灰石與礦化骨基質(zhì)之間的非界面過渡性動(dòng)態(tài)結(jié)合，這是骨結(jié)合的主要部分和功能區(qū) 域，也是本技術(shù)關(guān)注的重點(diǎn)。細(xì)胞外骨基質(zhì)成分中，生物大分子一纖維粘連蛋白有促進(jìn)細(xì) 胞趨化、貼附、增殖、分化、并可在骨界面處形成配體一受體生物結(jié)合的作用，骨形成蛋 白BMP-2有誘導(dǎo)成骨的作用，這兩種物質(zhì)作用較明確，且已經(jīng)大量成熟應(yīng)用于實(shí)踐，可以作為本發(fā)明鈦種植材料生命化并使種植體形成物理-化學(xué)-生物性骨結(jié)合所必備的生物學(xué)性 能的突破口。
根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明牙種植體表面改性的處理方法的具體方法步驟如下 步驟l:用噴砂法建立牙種植體表面的一級(jí)立體結(jié)構(gòu)
將牙種植體置于噴砂機(jī)中，用粒度為30 50目金剛砂(菱形碳化硅顆粒)，通過噴嘴對(duì) 植體的表面進(jìn)行噴沙處理，使其形成直徑50~150微米的彈坑狀的一級(jí)立體結(jié)構(gòu)，增大表 面積，并同時(shí)去除鈦金屬表面油污及氧化物；噴砂處理的工藝條件為壓縮空氣壓力0.3~0.5 兆帕；噴射距離5 15厘米、噴射角度45 90度、噴射時(shí)間5 20秒；
步驟2:用微弧氧化+電泳法建立牙種植體表面二級(jí)立體結(jié)構(gòu)
步驟2.h配制含有納米級(jí)羥基磷灰石粉2 g/L ~4g/L、甘油磷酸鈉0.01~0.03M、乙酸 鈣0.10~0.20M、氫氧化鈉0.005~0.015M的堿性電解液；調(diào)節(jié)電解液的堿性條件至PH為
11~13;
步驟2.2 :電解裝置陰極電極采用石墨，陽極電極及其陽極夾具均采用純鈦金屬制作，
電極暴露于電解液中的部分預(yù)先進(jìn)行噴塑保護(hù)；
步驟2.3:將電解液注入不銹鋼電解裝置內(nèi)，在冷卻池中加冷卻用水，同時(shí)開啟內(nèi)層 氣泵和外層水循環(huán)電源，以保持電解液濃度的均勻和一定的含氧量，并將微弧氧化過程中 產(chǎn)生的熱量迅速釋放，保證系統(tǒng)溫度的基本恒定，整個(gè)電化學(xué)處理過程中電解液溫度以不 超過60'C為宜；
步驟2.4:開啟電解裝置的脈沖直流電源，并按照梯度電壓升高法，在l分鐘內(nèi)升高電 壓至200伏，2分鐘內(nèi)升高電壓至300伏，3分鐘內(nèi)升高電壓至400伏，電壓升至400伏后
維持2分鐘；在直流高壓電場產(chǎn)生的電泳作用下，羥基磷灰石顆粒在電解液中極化成為帶
電負(fù)荷的基團(tuán)，帶負(fù)電荷的羥基磷灰石顆粒向陽極移動(dòng)并吸附于陽極金屬表面，同時(shí)電極
產(chǎn)生大量高壓電微弧，瞬間擊穿陽極試件表層，放電微弧產(chǎn)生200(TC以上的瞬間高溫將陽 極表面吸附的羥基磷灰石顆粒燒結(jié)，而氧、鈣、磷元素也同時(shí)進(jìn)入鈦氧化層中，從而使得 電解液中的多種離子和帶有負(fù)電荷的羥基磷灰石晶體顆粒在電泳作用下滲入并瞬間燒結(jié)于 新形成的三維氧化鈦支架中，形成一層厚5~15微米互相聯(lián)通的孔隙層；
步驟3:用化學(xué)吸附法進(jìn)行種植體表面生物活性處理
步驟3.1 :將試件置于裝有Ca(0H)2飽和溶液的高壓釜中處理1~3小時(shí)，溫度為 150~250°C，以進(jìn)一步增加表面極性，使種植體表面帶負(fù)電并富含羥基，以便于蛋白質(zhì)分子吸附；
步驟3.2 :將試件懸置于1 3mg/mL的重組人骨形成蛋白(rhBMP)溶液中，放入37 'C孵箱，超聲震蕩10 30分鐘，緩慢震蕩1 3小時(shí)；使骨形成蛋白分子充分吸附于種植體 表面及三維孔隙層內(nèi)；
步驟3.3 :將試件懸置于用磷酸緩沖液(pH=7.4)和纖維粘連蛋白(Fn)配制的濃度為 50陽150嗎/mL的纖維粘連蛋白溶液，放入37。C孵箱，緩慢震蕩1~3小時(shí)；
步驟3.4 :將試件懸置于重組人骨形成蛋白+膠原混合溶液中，放入37'C孵箱，緩慢 震蕩1~3小時(shí)；
步驟3.5 :將試件懸置于10~30mg/mL的硫酸軟骨素(GAG)溶液中，放入37'C孵箱1~3 小時(shí)，凍干1 3小時(shí)。硫酸軟骨素與膠原協(xié)同可有促進(jìn)成骨作用，并可使試件表面膠原發(fā) 生交聯(lián)固化，封閉種植體表面微孔，以使微孔內(nèi)部生物活性分子保持活性并可在體內(nèi)緩慢 釋放。
本發(fā)明牙種植體表面改性的處理方法的優(yōu)越性在于
1、 使種植體表面具備二級(jí)立體結(jié)構(gòu)，增加粗糙度及表面積，提高初期骨結(jié)合的速度;
2、 提高鈦表面氧化層內(nèi)羥基磷灰石含量，可促進(jìn)多種生物活性分子的附著，主動(dòng)誘
導(dǎo)種植體接觸及遠(yuǎn)程成骨，提高骨結(jié)合的速度和質(zhì)量；
3、 通過化學(xué)吸附方法在微孔隙層內(nèi)結(jié)合多種具有協(xié)同成骨效應(yīng)的生物活性分子，結(jié) 合效率高，吸附較為牢固，具備緩釋功能；
4、 在滿足生物力學(xué)性能前提下，種植體表面由大量含有生物活性分子的孔隙構(gòu)成的 微環(huán)境提供給成骨細(xì)胞生命活動(dòng)的空間，可以通過類似活體骨組織的信號(hào)傳導(dǎo)和 物質(zhì)交換來實(shí)現(xiàn)表面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改建，能使所誘導(dǎo)得到的種植體生物性骨結(jié)合 長期處于一種動(dòng)態(tài)平衡過程中，針對(duì)體內(nèi)功能狀態(tài)下的各種病理生理與生物力學(xué) 方面的不利因素，具有一定的主動(dòng)適應(yīng)、修復(fù)再生的能力。
具體實(shí)施例方式
試驗(yàn)條件
1、 取機(jī)械加工完畢的純鈦制牙種植體一批(IO枚)；
2、 準(zhǔn)備噴砂機(jī)一部、40目菱形碳化硅顆粒300克；
3、 直流脈沖式微弧氧化設(shè)備一臺(tái)及配套電源；
4、 電解槽一個(gè)，該裝置應(yīng)具有塑料內(nèi)網(wǎng)、不銹鋼槽和外殼體，不銹鋼槽與外殼體之間可通循環(huán)冷卻水；
5、 37'C孵箱一個(gè)，內(nèi)設(shè)有超聲震蕩裝置；
6、 取20mg重組人骨形成蛋白-2(rhBMP-2)溶解于蒸餾水中，配成2mg/mL溶液10mL; 取lmg纖維粘連蛋白溶解于磷酸緩沖液(pH=7.4)中，配成10(Hig/mL溶液10mL;取4mg
I型膠原溶于0.1M醋酸溶液，取lmg骨形成蛋白(BMP)溶于水，將兩者等比混合后配 成20ml溶液。取2g硫酸軟骨素(GAG)溶解于蒸餾水中，配成20g/L溶液100mL。
實(shí)施步驟如下
步驟l:用噴砂法建立牙種植體表面的一級(jí)立體結(jié)構(gòu)
將牙種植體置于噴砂機(jī)中，用粒度為40目菱形碳化硅顆粒，通過噴嘴對(duì)植體的表面進(jìn)
行噴砂處理；噴砂處理的工藝條件為壓縮空氣壓力0.4兆帕；噴射距離10厘米、噴射角
度45度、噴射時(shí)間10秒；
步驟2:用微弧氧化+電泳法建立牙種植體表面二級(jí)立體結(jié)構(gòu)
步驟2.1:配置電解液5升，各成份及濃度為甘油磷酸鈉0.02M;乙酸鈣0.15M;氫 氧化鈉0.01M;納米羥基磷灰石粉3g/L;
步驟2.2 :電解裝置陰極電極采用石墨，陽極電極及其陽極夾具均采用純鈦金屬制作， 電極暴露于電解液中的部分預(yù)先進(jìn)行噴塑保護(hù)；
步驟2.3:將電解液注入不銹鋼電解裝置內(nèi)，在冷卻池中加冷卻用水，同時(shí)開啟內(nèi)層 氣泵和外層水循環(huán)電源，保證電解液溫度不超過60'C;
步驟2.4:開啟電解裝置的脈沖直流電源，在1分鐘內(nèi)升高電壓至200伏，2分鐘內(nèi)升 高電壓至300伏，3分鐘內(nèi)升高電壓至400伏，電壓升至400伏后維持2分鐘；
步驟3:用化學(xué)吸附法進(jìn)行種植體表面生物活性處理
步驟3.1 :將試件置于裝有Ca(OH)2飽和溶液熱的高壓釜中2小時(shí)，溫度設(shè)定為200 攝氏度，蒸餾水清洗后吹干，以進(jìn)一步增加表面極性，使得表面帶負(fù)電并富含羥基，以便 于蛋白質(zhì)分子吸附；
步驟3.2 :將試件懸置于2mg/mL的重組人骨形成蛋白-2 (rhBMP-2)溶液中，放入 37°孵箱，超聲震蕩20分鐘，緩慢震蕩2小時(shí)，使骨形成蛋白(BMP)充滿孔隙層；
步驟3.3 :將試件懸置于用pl^7.4的磷酸緩沖液和纖維粘連蛋白(Fn)配制的濃度為 100pg/mL的纖維粘連蛋白溶液，放入37°孵箱，緩慢震蕩2小時(shí)；步驟3.4 :將試件懸置于重組人骨形成蛋白+I型膠原混合溶液中，放入37°孵箱，
緩慢震蕩2小時(shí)；
步驟3.5 :將試件懸置于20mg/mL的硫酸軟骨素(GAG)溶液中，放入37°孵箱2小 時(shí)，凍干2小時(shí)，利用硫酸軟骨素與膠原的協(xié)同促進(jìn)成骨作用，使試件表面膠原發(fā)生交聯(lián) 固化，封閉表面微孔，以使微孔內(nèi)部生物活性分子保持活性并可在體內(nèi)緩慢釋放。
權(quán)利要求
1、一種牙種植體表面生物活性的構(gòu)建方法，利用仿生技術(shù)與材料學(xué)技術(shù)相結(jié)合的非涂層生物改性技術(shù)，包括表面噴砂技術(shù)、微弧氧化-電泳技術(shù)和化學(xué)吸附生物活性處理技術(shù)，使鈦材表面生物活性化，其特征在于具體按以下方法步驟步驟1用噴砂法建立牙種植體表面的一級(jí)立體結(jié)構(gòu)將牙種植體置于噴砂機(jī)中，用粒度為30～50目金剛砂，通過噴嘴對(duì)植體的表面進(jìn)行噴砂處理；步驟2用微弧氧化-電泳法建立牙種植體表面二級(jí)立體結(jié)構(gòu)步驟2.1將已經(jīng)具有一級(jí)立體結(jié)構(gòu)表面的牙種植體置于含有納米羥基磷灰石粉、甘油磷酸鈉、乙酸鈣、氫氧化鈉的堿性電解液中；步驟2.2將電解液注入不銹鋼電解裝置內(nèi)，在冷卻池中加冷卻用水，同時(shí)開啟內(nèi)層氣泵和外層水循環(huán)電源，保證系統(tǒng)溫度的基本恒定；步驟2.3電解裝置陰極電極采用石墨，陽極電極及其陽極夾具均采用純鈦金屬制作，電極暴露于電解液中的部分預(yù)先進(jìn)行噴塑保護(hù)；步驟2.4開啟微弧氧化脈沖直流電源后，采用梯度電壓升高法進(jìn)行電化學(xué)表面處理；步驟3用化學(xué)吸附法進(jìn)行種植體表面生物活性處理步驟3.1將試件置于裝有Ca(OH)2飽和溶液熱的高壓釜中1～3小時(shí)，溫度設(shè)定為150～250攝氏度，以進(jìn)一步增加表面極性，使得表面帶負(fù)電并富含羥基，以便于蛋白質(zhì)分子吸附；步驟3.2將試件懸置于1～3mg/mL的重組人骨形成蛋白(rhBMP)溶液中，放入37℃孵箱，超聲震蕩10～30分鐘，緩慢震蕩1～3小時(shí)；步驟3.3將試件懸置于用磷酸緩沖液和纖維粘連蛋白(Fn)配制的濃度為50～150μg/mL的纖維粘連蛋白溶液，放入37℃孵箱，緩慢震蕩1～3小時(shí)。步驟3.4將試件懸置于重組人骨形成蛋白+膠原混合溶液中，放入37℃孵箱，緩慢震蕩1～3小時(shí)；步驟3.5將試件懸置于10～30mg/mL的硫酸軟骨素(GAG)溶液中，放入37℃孵箱1～3小時(shí)，凍干1～3小時(shí)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種牙種植體表面生物活性的構(gòu)建方法，其特征在于噴砂所用的金剛砂為菱形碳化硅顆粒；噴砂處理的工藝條件為壓縮空氣壓力0.3~0.5 兆帕；噴射距離5 15厘米、噴射角度45 90度、噴射時(shí)間5 20秒。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種牙種植體表面生物活性的構(gòu)建方法，其特征在于 堿性電解液的PH為11~13;其中含有顆粒直徑為納米級(jí)的羥基磷灰石。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種牙種植體表面生物活性的構(gòu)建方法，其特征在于 電解液的配比為納米級(jí)羥基磷灰石粉2 g/L ~4g/L、甘油磷酸鈉0.01~0.03M、乙酸鈣 0.10~0.20M、氫氧化鈉0.005 0.015M的堿性電解液；電解液的堿性條件為PH 11~13。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種牙種植體表面生物活性的構(gòu)建方法，其特征在于 通過循環(huán)冷卻系統(tǒng)保持電解液溫度基本恒定，以不超過6(TC為宜。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種牙種植體表面生物活性的構(gòu)建方法，其特征在于 開啟微弧氧化脈沖直流電源后，采用梯度電壓升高法進(jìn)行電化學(xué)表面處理的具體方法 為在1分鐘內(nèi)升高電壓至200伏，2分鐘內(nèi)升高電壓至300伏，3分鐘內(nèi)升高電壓至 400伏，電壓升至400伏后維持1~3分鐘。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種牙種植體表面生物活性的構(gòu)建方法，其特征在于 重組人骨形成蛋白(rhBMP)溶液的配制方法為取20mg重組人骨形成蛋白(rhBMP ) 溶解于10mL蒸餾水中，配成2mg/mL溶液10mL;纖維粘連蛋白溶液的配制方法為 取lmg纖維粘連蛋白溶解于pH=7.4的磷酸緩沖液中，配成100嗎/mL溶液10mL 。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種牙種植體表面生物活性的構(gòu)建方法，其特征在于 重組人骨形成蛋白+膠原混合溶液的配制方法為取4mg I型膠原溶于0.1M醋酸溶液， 取lmg骨形成蛋白(BMP)溶于水，將兩者等比混合后配成20ml溶液。取2g硫酸軟 骨素(GAG)溶解于蒸餾水中，配成20g/L溶液100mL。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種牙種植體表面生物活性的構(gòu)建方法，其特征是先利用噴砂技術(shù)、微弧氧化-電泳技術(shù)在純鈦表面構(gòu)建一層由氧化鈦支架及磷灰石組成的三維孔隙層，后選擇與骨生長發(fā)育及再生有關(guān)的生長因子纖維粘連蛋白(Fn)和骨形成蛋白(BMP)，根據(jù)組織工程生物支架的構(gòu)思，使其與鈦氧化層表面發(fā)生化學(xué)吸附的生物活性分子沉積并固化于三維孔隙層的微環(huán)境內(nèi)，從而使種植體表面可以誘導(dǎo)和調(diào)控成骨并參與骨基質(zhì)物質(zhì)交換，具備與機(jī)體長期協(xié)調(diào)共存所必需的改建和自我修復(fù)能力，形成牙種植體與骨組織雙方參與的物理-化學(xué)-生物性骨結(jié)合。該方法可以大大縮短牙種植體的骨結(jié)合時(shí)間并提高其在體內(nèi)長期協(xié)調(diào)共存的能力和成功率，在一定程度上具備人工器官的生命特征。
文檔編號(hào)A61C8/00GK101292907SQ20081015003
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者劉寶林, 李德華, 王新木, 陳小文, 威 馬, 魏建華 申請(qǐng)人:馬 威;劉寶林