專利名稱：具生物活性的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料、牙根植體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種具有活性的復(fù)合生醫(yī)(生物醫(yī)學(xué))陶瓷材料設(shè)計(jì)及其制造成牙根植體的方法，特別是指將生物活性陶瓷材料混合于惰性生醫(yī)陶瓷材料中的制備方法。
背景技術(shù)：
一般而言，在生醫(yī)植體材料的選擇上，首先考慮生物兼容性(biocompatibility)。 以牙根植體為例，在植入人體后，不能造成凝血(bloodcoagulation)或溶血(hemolysis) 反應(yīng)，也不可釋放或解離出有毒物質(zhì)，否則牙根植體周圍的組織會(huì)發(fā)生病變。若牙根植體具化學(xué)安定性及表面平滑度，則比較不會(huì)產(chǎn)生毒性及刺激性，但缺點(diǎn)是因?yàn)楣饣娜斯ぱ栏搀w表面幾乎不會(huì)與周圍組織產(chǎn)生反應(yīng)及鍵結(jié)，所以周圍組織會(huì)在人工牙根植體周圍形成約0. 1 IOym纖維包膜(fibrous capsule)，此包膜并非與人工牙根植體相連接，長(zhǎng)時(shí)間下來可能會(huì)有下列現(xiàn)象發(fā)生(1)包膜繼續(xù)增厚，阻斷周圍組織血流的供應(yīng)，造成人工牙根植體周圍組織廢物堆積，導(dǎo)致發(fā)炎形成囊腫。(2)包膜鈣化及硬化壓迫到人工牙根植體周圍組織，造成局部疼痛。( 受應(yīng)力不均勻造成人工牙根植體或其周圍組織受損、疼痛或人工牙根植體松脫的現(xiàn)象。為避免上述的問題，傳統(tǒng)制作工藝上會(huì)針對(duì)牙根植體表面進(jìn)行處理。 而對(duì)牙根植體表面進(jìn)行處理的方式，包括針對(duì)牙根植體表面做蝕刻或內(nèi)蝕孔洞化的噴砂處理、對(duì)牙根植體表面做被覆涂層處理，或是燒結(jié)顆粒于植體表面形成孔洞的燒結(jié)法。目前由于金屬材料具有良好的加工性、容易制備、機(jī)械性質(zhì)佳、耐高溫、成品形狀易于控制等優(yōu)點(diǎn)，為現(xiàn)今臨床治療中使用度最高的材料。常應(yīng)用于生醫(yī)的金屬材料為不銹鋼、鈦合金、鉻-鈷合金等，其中又以鈦?zhàn)畛Ｊ褂谩５褂媒饘僮鳛橹搀w結(jié)構(gòu)，會(huì)具有下述問題當(dāng)鈦金屬做成的牙根植體植入牙齦中，需再利用另一鈦金屬嵌合義齒于其上，但此嵌合的金屬會(huì)部分露出于牙床之外，影響整體美觀。再者，于此接縫處也容易滋生細(xì)菌。此外，金屬材料的生物兼容性較低，植入物和牙床間是藉由形態(tài)連接(morphological connection) 和機(jī)械交鎖(mechanical interlocking)與骨組織連結(jié)，容易造成脫落的情形發(fā)生，且在充滿電解質(zhì)的體液中，會(huì)有腐蝕、離子釋出等問題，使植入材料功能退化，造成體內(nèi)的金屬離子濃度增加，對(duì)于身體健康會(huì)造成潛在危害。因此，也有使用惰性生醫(yī)陶瓷材料作為牙根植體結(jié)構(gòu)的主體。相對(duì)于金屬材料性質(zhì)，陶瓷材料抗壓性高，抗蝕性強(qiáng)，但缺點(diǎn)則為塑形加工不易，且陶瓷材料的性質(zhì)雖然硬，但易脆，機(jī)械強(qiáng)度不佳。且使用惰性生醫(yī)陶瓷材料作為牙根植體的主體時(shí)，周圍組織無法和此種材質(zhì)的牙根植體產(chǎn)生鍵結(jié)，在使用時(shí)間久了之后，會(huì)產(chǎn)生前述纖維包膜的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述課題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有活性的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料， 可應(yīng)用于牙根植體，補(bǔ)足原本惰性陶瓷材料易脆、機(jī)械強(qiáng)度不佳的問題，相較于現(xiàn)有技術(shù)中單純使用惰性生醫(yī)陶瓷材料作為植體結(jié)構(gòu)，解決前述所產(chǎn)生的纖維包膜的問題。本發(fā)明的另一目的是提供了一種牙根植體。
本發(fā)明的另一目的是提供一種牙根植體的制備方法。本發(fā)明提供了一種具有活性的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料，可應(yīng)用于牙根植體，該復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料包括惰性生醫(yī)陶瓷材料粉末以及生物活性陶瓷材料粉末，其中，生物活性陶瓷材料粉末與惰性生醫(yī)陶瓷材料粉末經(jīng)過混合燒結(jié)后，空物活性陶瓷材料散布于惰性生醫(yī)陶瓷材料中。補(bǔ)足原本惰性陶瓷材料易脆、機(jī)械強(qiáng)度不佳的問題。相較于現(xiàn)有技術(shù)中單純使用惰性生醫(yī)陶瓷材料作為植體結(jié)構(gòu)，本發(fā)明解決前述所產(chǎn)生的纖維包膜的問題。本發(fā)明還提供了一種牙根植體，其特征在于，牙根植體的材料為一具有生物活性的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料，包括惰性生醫(yī)陶瓷材料；以及生物活性陶瓷材料，生物活性陶瓷材料散布于惰性生醫(yī)陶瓷材料中。利用控制生物活性陶瓷材料與惰性生醫(yī)陶瓷材料在復(fù)合材料植體中的重量百分比(Weight fraction)，相連續(xù)性(continuity)，相連接性 (connectivity)及各相的分布(distribution)及控制復(fù)合材料植體的機(jī)械性質(zhì)及生物兼容性。本發(fā)明還提供了一種牙根植體的制備方法，該方法包括提供復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料粉末，該復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料粉末包括惰性生醫(yī)陶瓷材料粉末以及生物活性陶瓷材料粉末， 設(shè)定生物活性陶瓷材料粉末所占的重量百分比；混煉復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料粉末與一黏結(jié)劑； 施以成型技術(shù)，將復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料粉末形成陶瓷牙根胚體；以及以燒結(jié)工藝燒結(jié)陶瓷牙根胚體，形成牙根植體。關(guān)于本發(fā)明所述的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料、牙根植體以及制備牙根植體的方法，可以藉由以下發(fā)明詳述及所附附圖，得到進(jìn)一步的了解。


圖1為本發(fā)明制備牙根植體結(jié)構(gòu)的流程圖；圖2A為純氧化鋯燒結(jié)前的X-ray衍射分析結(jié)果；圖2B為純氧化鋯經(jīng)1400°C 4小時(shí)燒結(jié)后的X_ray衍射分析結(jié)果；圖3A為純磷酸三鈣(beta-TCP)燒結(jié)前的X_ray衍射分析結(jié)果；圖;3B為純磷酸三鈣經(jīng)1400°C燒結(jié)后的X_ray衍射分析結(jié)果；及圖4為氧化鋯混合50%磷酸三鈣(磷酸三鈣重量占氧化鋯重量的50%)經(jīng)1350°C 燒結(jié)3小時(shí)后的X-ray衍射分析結(jié)果。圖中主要符號(hào)說明S10、S15、S20、S25、S30、S35 為步驟流程。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文依本發(fā)明具生物活性的復(fù)合陶瓷牙根植體及其制作方法，特列舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明。本發(fā)明提供一種具有生物活性的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料，可應(yīng)用于牙根植體，關(guān)節(jié)用植入物，或者是骨科手術(shù)植入物。該復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料包括惰性生醫(yī)陶瓷材料粉末，以及生物活性陶瓷材料粉末。利用控制生物活性陶瓷材料與惰性生醫(yī)陶瓷材料在復(fù)合材料植體中的體積(或重量)百分比(Weight fraction)，相連續(xù)性(continuity)，相連接性 (connectivity)及各相的分布(distribution)及控制復(fù)合材料植體的機(jī)械性質(zhì)及生物兼容性。所謂的惰性生醫(yī)陶瓷材料是指于生理環(huán)境中幾乎不發(fā)生化學(xué)變化的陶瓷材料，可選自氧化鋯、氧化鋁或碳質(zhì)材料所組成的群組其中的任一種，或?yàn)獒惏捕ㄑ趸?YSZ)，再添加少量例如0. 20%重量百分比的過渡金屬氧化物及稀土族氧化物。在本發(fā)明實(shí)施例中，是選擇釔安定氧化鋯做為基底，并添加少量過渡金屬氧化物及稀土族氧化物，以促進(jìn)釔安定氧化鋯陶瓷的燒結(jié)致密度，提升其強(qiáng)度及韌性，及保有其生物兼容性。若單純以惰性生醫(yī)陶瓷材料做為植體，在植入人體中后一段時(shí)間，會(huì)生成厚薄不等的包囊性纖維膜，造成植體周圍組織廢物堆積，導(dǎo)致發(fā)炎形成囊腫或其它問題。因此，本發(fā)明所提供的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料除了惰性生醫(yī)陶瓷外，還具有生物活性陶瓷材料。生物活性陶瓷材料粉末與惰性生醫(yī)陶瓷材料粉末經(jīng)過燒結(jié)后，生物活性陶瓷材料散布于惰性生醫(yī)陶瓷材料中，以在復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料做為植體植入人體時(shí)，使植體與周圍組織產(chǎn)生化學(xué)鍵結(jié)。生物活性陶瓷材料粉末可選自表面生物活性陶瓷材料、可吸收生醫(yī)陶瓷材料及其任意組合所組成的群組其中的一種。表面生物活性陶瓷材料在置于人體后，在介面會(huì)和組織反應(yīng)而產(chǎn)生新的產(chǎn)物，并且會(huì)與周圍組織產(chǎn)生化學(xué)鍵結(jié)，達(dá)到固定化的作用。表面生物活性陶瓷材料粉末可選自羥基磷灰石、生物活性玻璃、玻璃陶瓷及其任意組合所組成的群組其中的任一種。羥基磷灰石(bone bonding)為Caltl (PO4) 6 (OH)2,以下簡(jiǎn)稱HA，是最常被使用的骨接合材料，其原因是此種材料除了具有生物兼容性之外，Ca/P摩爾比為1.67，與人體骨骼的( / 值1. 6非常接近，具有誘導(dǎo)骨化的效果，利于骨細(xì)胞貼附和成長(zhǎng)，增加其生物結(jié)合力，能與新生骨頭形成較強(qiáng)的骨鍵結(jié)，植入肌肉、韌帶和皮下后能和組織密合，無明顯炎癥或其它不良反應(yīng)。羥基磷灰石臨床應(yīng)用于制作牙根植體、人工血管、氣管和喉管支架，可進(jìn)行牙周袋與骨缺損充填，牙槽脊擴(kuò)建、顎面骨重建、五官矮型和脊柱融合等，也廣泛應(yīng)用于人工關(guān)節(jié)表面涂層，提高其生物兼容性。然而，其脆性和在生理環(huán)境中的抗疲勞性能差，因此藉由和惰性生醫(yī)陶瓷材料結(jié)合可解決此部分問題。HA表面生物活性陶瓷材料又分為致密型與多孔型，其中致密型的HA表面生物活性陶瓷材料在體內(nèi)能保持化學(xué)穩(wěn)定，而多孔型HA表面生物活性陶瓷材料在體內(nèi)則能呈現(xiàn)一定程度的溶解，但其力學(xué)性能與孔隙率有關(guān)，強(qiáng)度會(huì)隨孔隙率的提高成指數(shù)下降。另外，生物活性玻璃是SiO2-P2O5-CaO-Na2O,表面可提供異質(zhì)成核及生長(zhǎng)羥基磷灰石，而玻璃陶瓷為SiO2-CaO-Ca(PO3)2-Na2O,是含有磷灰石微晶相的玻璃陶瓷?？晌丈t(yī)陶瓷材料，其化學(xué)成分與人體組織結(jié)構(gòu)非常類似，通常在人體中會(huì)隨著時(shí)間發(fā)生反應(yīng)后逐漸溶解被吸收，不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良的反應(yīng)。在生理環(huán)境作用下能逐漸被降解和吸收?？蛇x自磷酸三鈣、硫酸鈣生物陶瓷及其任意組合所組成的群組其中的一種。本發(fā)明實(shí)施例是使用磷酸三鈣，此種材料植入體內(nèi)后將被體液溶解和組織吸收而導(dǎo)致解體，解體形成的小顆粒不斷的被吞噬細(xì)胞所吞噬，即生物降解的基本過程。在本發(fā)明實(shí)施例中，生物活性陶瓷材料占所述惰性生醫(yī)材料的重量百分比約 0. 1 %至80%。且生物活性陶瓷材料粉末顆粒平均直徑約IOnm至10 μ m。本發(fā)明其中一實(shí)施例是將上述具有生物活性的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料應(yīng)用于牙根植體，包括惰性生醫(yī)陶瓷材料以及生物活性陶瓷材料，生物活性陶瓷材料散布于惰性生醫(yī)陶
6瓷材料中，以提供牙根植體在植入人體后的生物活性。因此，當(dāng)牙根植體植入人體時(shí)，本發(fā)明的牙根植體在摻雜生物活性陶瓷材料粉末后，具有骨誘導(dǎo)性(Osteoinductive)，可減少植體與組織的骨整合(Osseointegration)時(shí)間，縮短病人經(jīng)手術(shù)后所需要的復(fù)原期。本發(fā)明還提供上述牙根植體的制備方法，請(qǐng)參照?qǐng)D1的流程圖，包括SlO 提供一復(fù)合生醫(yī)陶瓷粉末，包括惰性生醫(yī)陶瓷材料粉末，以及生物活性陶瓷材料粉末，并設(shè)定生物活性陶瓷材料粉末所占的重量百分比。其中，惰性生醫(yī)陶瓷材料可選自氧化鋯、氧化鋁或碳質(zhì)材料所組成的群組其中的任一種，或?yàn)獒惏捕ㄑ趸啠偬砑由倭窟^渡金屬氧化物及稀土族氧化物。本發(fā)明實(shí)施例是以釔安定氧化鋯為基礎(chǔ)，添加少量過渡金屬氧化物及稀土族氧化物。而生物活性陶瓷材料粉末，如前所述，可選自表面生物活性陶瓷材料、可吸收生醫(yī)陶瓷材料及其任意組合所組成的群組其中的一種。表面生物活性陶瓷材料、可吸收生醫(yī)陶瓷材料如前所述，此處不再贅述。生物活性陶瓷材料粉末摻雜的重量百分比可由0. 至80%。而粉末的顆粒平均直徑可由IOnm至10 μ m，此依使用者需要來調(diào)配。本發(fā)明實(shí)施例中，是選用磷酸三鈣作為使牙根植體具有生物活性的添加物。S15:在溶劑中，通過粒子表面電荷的修飾、分散劑的加入及機(jī)械能運(yùn)用等高效能分散技術(shù)，將復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料粉末分散。由于本發(fā)明實(shí)施例中，粉末顆粒大小為納米等級(jí)，因此需將復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料粉末充分分散，以確保后續(xù)工藝包括黏結(jié)劑的混煉、成型及燒結(jié)等皆具有良好特性。其中，分散劑可選自無機(jī)類如碳酸鈉(Sodium carbonate)、硅酸鈉(Sodium silicate)、硼砂(Sodium borate)、焦磷酸四鈉(Tetrasodium pyrophosphate)，而有機(jī)類如聚甲基丙烯酸鈉(Sodium polymethacrylate)、聚丙烯酸銨 (Ammoniumpolyacrylate)、梓樣酸鈉(Sodium citrate)、丁二酸鈉(Sodium succinate)、 酒石酸鈉(Sodium tartrate)、聚磺酸鈉(Sodium polysulfonate)、梓檬酸銨(Ammonium citrate)及其上述任意組合所組成的群組的其中任一種。S20 混煉復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料粉末與一黏結(jié)劑。經(jīng)添加無機(jī)類如碳酸鈉(Sodium carbonate)、硅酸鈉(Sodium silicate)、硼砂(Sodium borate)、焦磷酸四鈉(Tetrasodium pyrophosphate)，而有機(jī)類如聚甲基丙烯酸鈉(Sodiumpolymethacrylate)、聚丙烯酸銨 (Ammonium polyacrylate)、梓樣酸鈉(Sodiumcitrate)、丁二酸鈉(Sodium succinate)、 酒石酸鈉(Sodium tartrate)、聚磺酸鈉(Sodium polysulfonate)、梓檬酸銨(Ammonium citrate)及其上述任意組合所組成的群組的其中任一種，使復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料粉末充分分散，與黏結(jié)劑充分混煉，確保良好的均勻性質(zhì)，并進(jìn)行造粒制作射料，其中，黏結(jié)劑包含分子(Molecular)中的種類，如無機(jī)類可溶性硅酸鹽(Soluble silicate)、可溶性磷酸鹽(Soluble phosphates)、可溶性鋁酸鹽(Soluble aluminates)及有機(jī)類如有機(jī)硅酸鹽(Organic silicates)、天然膠(Natural gums)、多糖體(Polysaccharides)、木質(zhì)素萃取物(Lignin extracts)、精煉藻酸鹽(Refined alginate)、纖維素醚類(Cellulose ethers)、聚合酉享類(Polymerized alcohols)、聚合丁酸(Polymerizedbutyral)、壓克力樹脂(Acrylic resins)、乙二醇(Glycols)、蠟(Waxes)…等，或是膠體粒子(Colloidal Particle)種類中的無機(jī)類如高嶺土(Kaolin)、球黏土 (Ball clay)、膨潤(rùn)土 (Bentonite) 及有機(jī)類如微晶纖維素(MicrocrystallineCellulose)…等，以及其上述任意組合所組成的群組的其中任一種。S25 施以成型技術(shù)，將復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料粉末形成陶瓷牙根胚體。本發(fā)明實(shí)施例中，以射出成型的方式并配合適當(dāng)?shù)某尚蜅l件來形成陶瓷牙根胚體。但事實(shí)上也可選用注漿成型或加壓成型等方式來形成陶瓷牙根胚體。S30 以燒結(jié)工藝燒結(jié)陶瓷牙根胚體，形成牙根植體。燒結(jié)工藝中控制燒結(jié)時(shí)的升溫速率、冷卻速率、持溫溫度及燒結(jié)時(shí)間以達(dá)到陶瓷牙根的最佳微結(jié)構(gòu)。以本發(fā)明實(shí)施例而言，選用釔安定氧化鋯并添加磷酸三鈣燒結(jié)時(shí)，是在大約1000至1800°C的高溫下進(jìn)行此部分工藝。值得注意的是，在此高溫下進(jìn)行燒結(jié)，二者并不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而形成另外的鍵結(jié)或另外的產(chǎn)物。有利的保證以本方式所制備的牙根植體，仍可同時(shí)兼具惰性生醫(yī)陶瓷材料以及生物活性陶瓷材料的優(yōu)點(diǎn)。圖2 圖4為本發(fā)明實(shí)施例所提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，圖2A及圖3A分別為純氧化鋯及磷酸三鈣燒結(jié)前的X-ray衍射分析結(jié)果，圖2B及圖分別為純氧化鋯及磷酸三鈣經(jīng)過 1400°C燒結(jié)4小時(shí)后的X-ray衍射分析結(jié)果。圖4則是由磷酸三鈣混合氧化鋯(磷酸三鈣重量占氧化鋯重量的50% )經(jīng)過1350°C燒結(jié)3小時(shí)后的X-ray衍射分析結(jié)果。首先比較圖2A及圖2B，可看出氧化鋯在燒結(jié)前后都是單斜晶相(monoclinic， P21/a(14))，而由圖3A及圖;3B可看出磷酸三鈣在燒結(jié)前是菱型六面體(lihombohedral)，在燒結(jié)后則產(chǎn)生多種不同的晶相。而由圖4的X-ray衍射分析可看出，在考慮誤差范圍后，氧化鋯及磷酸三鈣主要衍射峰值并未產(chǎn)生偏移(shift)，表示這兩種粉末在經(jīng)過1350°C燒結(jié) 3小時(shí)后，并沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或產(chǎn)生其它鍵結(jié)?？梢韵胍?，在1000至1800°C溫度范圍中， 只要適當(dāng)控制燒結(jié)時(shí)間，這兩種材料也不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。S35 以表面處理技術(shù)對(duì)該牙根植體進(jìn)行表面處理，用以進(jìn)行牙根植體表面改質(zhì)。 為了提升牙根植體的尺寸精準(zhǔn)性及其生物兼容性，表面粗糙度的控制或其它化學(xué)表面處理是難以避免的。表面處理的方式包括使用物理表面處理或通過電化學(xué)方法、化學(xué)披覆方法進(jìn)行牙根植體的表面改質(zhì)，以提升其與牙床組織的密切結(jié)合，增加牙根植體的壽命。本發(fā)明所提供的具有生物活性的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料，是由惰性生醫(yī)陶瓷材料及生物活性陶瓷材料所形成的復(fù)合材料，具有下列優(yōu)點(diǎn)(1)補(bǔ)足原本惰性生醫(yī)陶瓷材料易脆、機(jī)械強(qiáng)度不佳的問題，增加整體的韌性。(2)由于惰性生醫(yī)陶瓷材料混合了生物活性陶瓷材料，在制作成植體后，植入人體時(shí)有利于在介面上以化學(xué)鍵和周圍組織結(jié)合，或者是經(jīng)降解后，會(huì)在植體表面形成多個(gè)孔洞，新生骨可長(zhǎng)入這些孔洞，達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)增韌的效果。(3)相較于現(xiàn)有技術(shù)中單純使用惰性生醫(yī)陶瓷材料作為植體結(jié)構(gòu)，本發(fā)明所提供的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料更具生物兼容性，同時(shí)解決了單純使用惰性生醫(yī)陶瓷制備牙根植體時(shí)引發(fā)纖維包膜產(chǎn)生的問題。(4)以此材料制備成牙根植體或是骨科的其它植體時(shí)，即使經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)的工藝， 惰性生醫(yī)陶瓷材料及生物活性陶瓷材料不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，保證此牙根植體可兼具二種材料的特性及優(yōu)點(diǎn)。如此一來，可借著調(diào)配二種材料的比例或是改變工藝參數(shù)，依使用者需求來調(diào)整牙根植體整體的性質(zhì)。本發(fā)明雖以較佳實(shí)例闡明如上，然其并非用以限定本發(fā)明精神與發(fā)明實(shí)體僅止于上述實(shí)施例。凡熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人員，當(dāng)可輕易了解并利用其它組件或方式來產(chǎn)生相同的功效。在不脫離本發(fā)明的精神與范疇內(nèi)所作的修改，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有生物活性的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料，可應(yīng)用于牙根植體，該復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料包括惰性生醫(yī)陶瓷材料粉末，以及生物活性陶瓷材料粉末；其中，該生物活性陶瓷材料粉末與該惰性生醫(yī)陶瓷材料粉末經(jīng)過燒結(jié)后，該生物活性陶瓷材料散布于該惰性生醫(yī)陶瓷材料中。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料，其中，所述惰性生醫(yī)陶瓷材料選自氧化鋯、氧化鋁、碳質(zhì)材料及其任意組合所組成的群組其中的任一種，或?yàn)獒惏捕ㄑ趸喬砑?0. 20%過渡金屬氧化物及稀土族氧化物。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料，其中，所述生物活性陶瓷材料粉末選自表面生物活性陶瓷材料、可吸收生醫(yī)陶瓷材料及其任意組合所組成的群組其中的一種。
4.如權(quán)利要求3所述的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料，其中，所述表面生物活性陶瓷材料選自羥基磷灰石、生物活性玻璃、玻璃陶瓷及其任意組合所組成的群組其中的任一種，所述可吸收生醫(yī)陶瓷材料選自磷酸三鈣、硫酸鈣生物陶瓷及其任意組合所組成的群組其中的任一種。
5.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料，其中，所述生物活性玻璃為 SiO2-P2O5-CaO-Na2O,所述玻璃陶瓷為 SiO2-CaO-Ca (PO3) 2_Na20。
6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料，其中，所述生物活性陶瓷材料于所述惰性生醫(yī)陶瓷材料中，所占的重量百分比為0. 至80%。
7.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料，其中，所述生物活性陶瓷材料粉末的顆粒平均直徑為IOnm至10 μ m。
8.一種牙根植體，其特征在于，該牙根植體的材料為具有生物活性的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料，該復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料包括惰性生醫(yī)陶瓷材料；以及生物活性陶瓷材料，該生物活性陶瓷材料散布于該惰性生醫(yī)陶瓷材料中。
9.如權(quán)利要求8所述的牙根植體，其中，所述惰性生醫(yī)陶瓷材料選自氧化鋯、氧化鋁、 碳質(zhì)材料及其任意組合所組成的群組其中的任一種，或?yàn)樘砑由倭窟^渡金屬氧化物及稀土族氧化物的釔安定氧化鋯。
10.如權(quán)利要求8所述的牙根植體，其中，所述生物活性陶瓷材料的原料選自表面生物活性陶瓷材料、可吸收生醫(yī)陶瓷材料及其任意組合所組成的群組其中的一種。
11.如權(quán)利要求10所述的牙根植體，其中，所述表面生物活性陶瓷材料選自羥基磷灰石、生物活性玻璃、玻璃陶瓷及其任意組合所組成的群組其中的任一種，所述可吸收生醫(yī)陶瓷材料選自磷酸三鈣、硫酸鈣生物陶瓷及其任意組合所組成的群組其中的任一種。
12.如權(quán)利要求8所述的牙根植體，其中，所述生物活性陶瓷材料于所述惰性生醫(yī)陶瓷材料中，所占的重量百分比為0. 至80%。
13.如權(quán)利要求8所述的牙根植體，其中，所述生物活性陶瓷材料原料的顆粒平均直徑為 IOnm 至 10 μ m。
14.一種牙根植體的制備方法，該方法包括提供復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料粉末，該復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料粉末包括惰性生醫(yī)陶瓷材料粉末以及生物活性陶瓷材料粉末，設(shè)定所述生物活性陶瓷材料粉末所占的重量百分比；混煉所述復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料粉末與一黏結(jié)劑；施以成型技術(shù)，將所述復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料粉末形成陶瓷牙根胚體；以及以燒結(jié)工藝燒結(jié)所述陶瓷牙根胚體，形成牙根植體。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，該方法還包括對(duì)所述陶瓷牙根胚體進(jìn)行燒結(jié)工藝后， 以表面處理技術(shù)對(duì)該牙根植體進(jìn)行表面處理，用以進(jìn)行牙根植體表面改質(zhì)。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，在混煉所述復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料粉末與黏結(jié)劑之前，還包括在溶劑中，通過粒子表面電荷的修飾、加入分散劑及機(jī)械能運(yùn)用技術(shù)，以將所述復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料粉末分散，其中，所述分散劑選自碳酸鈉、硅酸鈉、硼砂、焦磷酸四鈉、聚甲基丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨、檸檬酸鈉、丁二酸鈉、酒石酸鈉、聚磺酸鈉、檸檬酸銨及其任意組合所組成的群組的其中任一種。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，燒結(jié)所述陶瓷牙根胚體時(shí)，控制燒結(jié)時(shí)的升溫速率、冷卻速率、持溫溫度及燒結(jié)時(shí)間，以達(dá)到陶瓷牙根的最佳微結(jié)構(gòu)。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述黏結(jié)劑選自可溶性硅酸鹽、可溶性磷酸鹽、 可溶性鋁酸鹽、有機(jī)硅酸鹽、天然膠、多糖體、木質(zhì)素萃取物、精煉藻酸鹽、纖維素醚類、聚合醇類、聚合丁酸、壓克力樹脂、乙二醇、蠟、高嶺土、球黏土、膨潤(rùn)土、微晶纖維素及其任意組合所組成的群組的其中任一種。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，進(jìn)行燒結(jié)工藝時(shí)，是在1000至1800°C的高溫下進(jìn)行燒結(jié)。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，以所述成型技術(shù)形成陶瓷牙根胚體時(shí)，可選擇使用射出成型、注漿成型或加壓成型工藝其中的一種。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述惰性生醫(yī)陶瓷材料選自氧化鋯、氧化鋁、碳質(zhì)材料及其任意組合所組成的群組其中的任一種，或?yàn)樘砑由倭窟^渡金屬氧化物及稀土族氧化物的釔安定氧化鋯。
22.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述生物活性材料粉末選自表面生物活性陶瓷材料、可吸收生醫(yī)陶瓷材料及其任意組合所組成的群組其中的一種。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述表面生物活性陶瓷材料選自羥基磷灰石、生物活性玻璃、玻璃陶瓷及其任意組合所組成的群組其中的任一種，所述可吸收生醫(yī)陶瓷材料選自磷酸三鈣、硫酸鈣生物陶瓷及其任意組合所組成的群組其中的任一種。
24.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述生物活性陶瓷材料占所述惰性生醫(yī)材料的重量百分比為0. 至80%。
25.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述生物活性陶瓷材料粉末的顆粒平均直徑為 IOnm 至 10 μ m0
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有生物活性的復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料，可應(yīng)用于牙根植體，該復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料包括惰性生醫(yī)陶瓷材料粉末以及生物活性陶瓷材料粉末，其中，生物活性陶瓷材料粉末與惰性生醫(yī)陶瓷材料粉末經(jīng)過混合成型燒結(jié)后，生物活性陶瓷材料均勻散布于惰性生醫(yī)陶瓷材料中，以在復(fù)合生醫(yī)陶瓷材料做為植體植入人體時(shí)，使生醫(yī)陶瓷材料兼具機(jī)械強(qiáng)度及生物兼容性。
文檔編號(hào)A61K6/033GK102232907SQ20101017109
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者何義麟, 李勝揚(yáng), 楊正昌, 楊重光, 王錫福 申請(qǐng)人:國(guó)立臺(tái)北科技大學(xué)