本發(fā)明屬于牙種植體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于含抗菌肽的生物活性表面的牙種植體。

背景技術(shù)：

隨著牙種植體技術(shù)的不斷發(fā)展，和被醫(yī)患者廣泛的認(rèn)可，也是近年口腔醫(yī)學(xué)里發(fā)展最快的一個(gè)專業(yè)，不斷取得突破性進(jìn)展，正在為更多的牙疾患者提供專業(yè)幫助。然而，不得不承認(rèn)的另一現(xiàn)狀是，現(xiàn)有的介入裝置植入體內(nèi)后很容易發(fā)生感染。主要的感染機(jī)制是進(jìn)入體內(nèi)的細(xì)菌首先粘附在材料表面，由于體內(nèi)豐富的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境，細(xì)菌發(fā)生繁殖，形成了一層保護(hù)性的生物膜。生物膜的存在使得醫(yī)用裝置引發(fā)的感染尤為難治。

Roos.Jansaker等對(duì)種植術(shù)后患者進(jìn)行多年的隨訪，以存在探診出血同時(shí)未出現(xiàn)骨質(zhì)喪失為診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行臨床病例統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示，種植體周黏膜炎的發(fā)病率約為79％；甚至有研究表明，約有超過90％的種植體出現(xiàn)過探診出血。而種植體周圍炎可導(dǎo)致種植體周骨組織的缺損、喪失，如不及時(shí)治療可導(dǎo)致種植體的松動(dòng)脫落。

生物活性肽是蛋白質(zhì)中20個(gè)天然氨基酸以不同組成和排列方式構(gòu)成的從二肽到復(fù)雜的線性、環(huán)形結(jié)構(gòu)的不同肽類的總稱，是源于蛋白質(zhì)的多功能化合物?；钚噪木哂卸喾N人體代謝和生理調(diào)節(jié)功能，易消化吸收，有促進(jìn)免疫、激素調(diào)節(jié)、抗菌、抗病毒、降血壓、降血脂等作用。

由于牙種植體表面的主要成分通常處理為帶負(fù)電狀態(tài)。并將含有電正性基團(tuán)的聚合物如殼聚糖與牙種植體表面有較好的黏附作用。另外含有與羥基互為氫鍵給體/受體的基團(tuán)的聚合物，如海藻酸鈉、羥丙基纖維素等也可能與牙種植體表面有一定的黏附作用。

所以，牙種植體對(duì)材料的表面性質(zhì)要求非常高。因此，探索新型的牙種植體表面改性方法逐漸成為了種植領(lǐng)域的科研方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：公開一種用于含抗菌肽的生物活性表面的牙種植體，所述人工牙種植體外表面設(shè)置有螺紋，所述人工牙種植體兩端分別為頸部和頭部，其特征在于，所述頭部的外表面上設(shè)置有螺旋狀自攻槽，所述螺旋狀自攻槽的螺旋方向與螺紋螺旋方向相同，所述螺旋狀自攻槽的螺紋升角與螺紋的螺紋升角不同，所述抗菌肽層為覆蓋于螺紋表面的，基層為二氧化鈦納米管陣列層，再由正電荷殼聚糖層和負(fù)電荷AMP復(fù)合物層交替組裝，外層負(fù)載硫酸軟骨素層和抗菌肽層組成的結(jié)構(gòu)。

對(duì)于上述技術(shù)方案，優(yōu)選的情況下，所述的含抗菌肽的生物活性表面的牙種植體，其中，所述抗菌肽層包括以下操作步驟：

(1)將表面為二氧化鈦納米管陣列層的牙種植體清洗備用；

(2)制備0.5～5mg/ml的殼聚糖溶液：濃度為1mg/mlAMP復(fù)合物溶液；

(3)將步驟(1)所述的牙種植體浸沒于步驟(2)所得殼聚糖溶液中10～20min，以使牙種植體表面帶上正電荷；再用去離子水充分清洗；

(4)將步驟(3)所述的牙種植體浸沒于濃度為1mg/mlAMP復(fù)合物溶液中5～10min，以使牙種植體表面帶上負(fù)電荷；再用去離子水充分清洗；

根據(jù)需要組裝的層數(shù)，重復(fù)步驟(3)、(4)和(3)即可得到帶有不同層數(shù)涂層的牙種植體；

(5)將步驟(4)所述的牙種植體在濃度為2mg/mL的硫酸軟骨素硫酸鈉鹽溶液中浸泡5～15min，溶液體系控制pH值為6，再用去離子水充分清洗后自然干燥；再將涂覆有硫酸軟骨素的牙種植體浸泡于pH值為7，濃度為0.5mg/mL的抗菌肽溶液中5～15min，再用去離子水充分清洗后自然干燥，獲得涂覆有硫酸軟骨素層-抗菌肽層復(fù)合層的材料。

上述技術(shù)方案中，所述AMP為陽離子抗菌短肽，英文名稱:cationic antimicrobial peptides。

對(duì)于上述技術(shù)方案，優(yōu)選的情況下，所述的含抗菌肽的生物活性表面的牙種植體，其中，所述的清洗是指去離子水，乙醇和丙酮超聲清洗，用氮?dú)獯蹈珊?，放于真空干燥箱中，?0℃的條件下干燥24小時(shí)。

對(duì)于上述技術(shù)方案，優(yōu)選的情況下，所述的含抗菌肽的生物活性表面的牙種植體，其中，所述的殼聚糖的脫乙酰度為50～98％，Mw為100～1500kDa。

對(duì)于上述技術(shù)方案，優(yōu)選的情況下，所述的含抗菌肽的生物活性表面的牙種植體，其中，所述的殼聚糖溶液為將殼聚糖溶解在0.3～3％的乙酸溶液中，配成0.5～5mg/ml的殼聚糖溶液，將所得溶液與液體石蠟混合，體積比為0.1～0.4，并加入體積濃度為0.5～1％的司盤80，同時(shí)加入分散劑硬脂酸鎂，司盤80與硬脂酸鎂的質(zhì)量比為2～4∶1，攪拌所得油包水乳液，向其中加入5～10mg/ml的交聯(lián)劑香草醛1ml，40℃～60℃攪拌狀態(tài)下反應(yīng)4～6小時(shí)后；靜置取上清液；再將所得的殼聚糖微粒以水懸浮，添加少量的冰醋酸溶液，磁力攪拌器攪拌條件下，再加入NaCl，使其終濃度達(dá)到0.15M；該溶液帶正電荷。

對(duì)于上述技術(shù)方案，優(yōu)選的情況下，所述的含抗菌肽的生物活性表面的牙種植體，其中，所述靜置取上清液是指，靜置12小時(shí)以上分離油水相，取下層水溶液，調(diào)節(jié)pH值為8～9，離心除去沉淀物，取上清液得到殼聚糖微粒懸浮液。

對(duì)于上述技術(shù)方案，優(yōu)選的情況下，所述的含抗菌肽的生物活性表面的牙種植體，其中，秤取50mg AMP復(fù)合物粉末加至50ml的滅菌后去離子水中，攪拌充分至完全溶解，加冰醋酸調(diào)pH為5.0，此溶液帶有正電荷。

對(duì)于上述技術(shù)方案，優(yōu)選的情況下，所述自攻槽由兩個(gè)圓弧面組成，兩個(gè)圓弧面的結(jié)合部位為相切連接；所述自攻槽個(gè)數(shù)為兩個(gè)以上，所述兩個(gè)以上自攻槽均布在頭部的外表面；所述頭部為錐臺(tái)，所述頭部錐臺(tái)的大徑端靠近頸部，所述頭部遠(yuǎn)離頸部的一端為圓弧面；所述頸部為錐臺(tái)，所述頸部錐臺(tái)的大徑端靠近頭部；所述自攻槽的深度自頭部錐臺(tái)的小徑端向頭部錐臺(tái)的大徑端逐漸變淺。

對(duì)于上述技術(shù)方案，優(yōu)選的情況下，所述盲孔與種植體同軸，所述盲孔包括同軸順次連接的圓錐孔、梅花形孔、圓柱孔和螺紋孔，所述圓錐孔靠近盲孔開口端，所述圓錐孔為符合莫氏圓錐面的圓錐孔；所述梅花形孔為橫截面為梅花形通孔。

本發(fā)明的創(chuàng)新特征是：

本發(fā)明所制備的帶有不同層數(shù)涂層的牙種植體。其涂層主要依靠陽離子與陰離子相互之間的靜電引力，在種植體固體表面形成有序排列的分子涂層，因?yàn)闅ぞ厶呛虯MP復(fù)合物是具有良好生物降解性和生物相容性的生物材料。由于表層硫酸軟骨素層-抗菌肽層復(fù)合層結(jié)構(gòu)的存在，具有持久、高效的殺菌、抗感染能力，其抗菌、抗凋亡活性，能夠支持多種細(xì)胞(如成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞)的粘附、存活、生長(zhǎng)與分化，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明種植體的主視圖；

具體實(shí)施方式

下述非限制性實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行等同替換或改變均屬于本發(fā)明保護(hù)范疇。

配置濃度為lmg/ml的AMP復(fù)合物溶液；

秤取50mg AMP復(fù)合物粉末加至50ml的滅菌后去離子水中，攪拌充分至完全溶解，加冰醋酸調(diào)pH為5.0，此溶液帶有正電荷。

配置濃度為0.5mg/mL抗菌肽溶液

稱取5mg抗菌肽，將其溶解于10mL去離子水中，制備成pH值為7，濃度為0.5mg/mL抗菌肽溶液。

下述實(shí)施例中，所用的人工牙種植體具有以下結(jié)構(gòu)特征：

所述人工牙種植體外表面設(shè)置有螺紋，如圖1所示，該種植體外表面設(shè)置有螺紋，種植體兩端分別為頸部6和頭部5，頭部5的外表面上設(shè)置有螺旋狀自攻槽2，螺旋狀自攻槽2的螺旋方向與螺紋的螺旋方向均為右旋，螺旋狀自攻槽2的螺紋升角大于螺紋的螺紋升角。自攻槽2由第一圓弧面3和第二圓弧面4構(gòu)成，第一圓弧面3和第二圓弧面4的結(jié)合部位為相切連接，能夠避免角度開槽在拐角處的應(yīng)力集中，提高種植體強(qiáng)度。本實(shí)施例頭部5為錐臺(tái)，頭部錐臺(tái)的錐度錐面與水平面的夾角約為80°，頭部5錐臺(tái)的大徑端靠近頸部6，頭部5遠(yuǎn)離頸部6的一端為圓弧面1；頸部6為錐臺(tái)，頸部6錐臺(tái)的大徑端靠近頭部5。自攻槽2的深度自頭部5錐臺(tái)的小徑端向頭部5錐臺(tái)的大徑端逐漸變淺，自攻槽2的容積和螺紋擠壓后與骨組織體積一致。所述抗菌肽層為覆蓋于螺紋表面的，基層為二氧化鈦納米管陣列層，再由正電荷殼聚糖層和負(fù)電荷AMP復(fù)合物層交替組裝，外層負(fù)載硫酸軟骨素層和抗菌肽層組成的結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例1

(1)將表面為二氧化鈦納米管陣列層的牙種植體，依次用去離子水，乙醇和丙酮超聲清洗，用氮?dú)獯蹈珊?，放于真空干燥箱中，?0℃的條件下干燥24小時(shí)，放置備用；

(2)將殼聚糖溶解在0.3％的乙酸溶液中，配成0.5mg/ml的殼聚糖溶液，所述的殼聚糖的脫乙酰度為50％，Mw為1000kDa。

(3)將步驟(2)所得溶液與液體石蠟混合，體積比為0.1，并加入體積濃度為0.5％的司盤80，同時(shí)加入分散劑硬脂酸鎂，司盤80與硬脂酸鎂的質(zhì)量比為2∶1，室溫下攪拌1小時(shí)以上，形成均勻的油包水乳液；

(4)在將步驟(3)所得油包水乳液中加入5mg/ml的交聯(lián)劑香草醛1ml，40℃攪拌狀態(tài)下反應(yīng)4小時(shí)，得到殼聚糖微粒；

(5)將步驟(4)所得產(chǎn)物靜置12小時(shí)以上分離油水相，取下層水溶液，調(diào)節(jié)pH值為8，離心除去沉淀物，取上清液得到殼聚糖微粒懸浮液

(6)向去離子水中加入步驟(5)所得的殼聚糖微粒懸浮液，添加lml的冰醋酸溶液，磁力攪拌器攪拌條件下，再加入NaCl，使其終濃度達(dá)到0.15M；該溶液帶正電荷；

實(shí)施例2

(1)將表面為二氧化鈦納米管陣列層的牙種植體，依次用去離子水，乙醇和丙酮超聲清洗，用氮?dú)獯蹈珊?，放于真空干燥箱中，?0℃的條件下干燥24小時(shí)，放置備用；

(2)將殼聚糖溶解在3％的乙酸溶液中，配成5mg/ml的殼聚糖溶液，所述的殼聚糖的脫乙酰度為98％，Mw為1500kDa。

(3)將步驟(2)所得溶液與液體石蠟混合，體積比為0.4，并加入體積濃度為1％的司盤80，同時(shí)加入分散劑硬脂酸鎂，司盤80與硬脂酸鎂的質(zhì)量比為4∶1，室溫下攪拌1小時(shí)以上，形成均勻的油包水乳液；

(4)在將步驟(3)所得油包水乳液中加入10mg/ml的交聯(lián)劑香草醛1ml，60℃攪拌狀態(tài)下反應(yīng)6小時(shí)，得到殼聚糖微粒；

(5)將步驟(4)所得產(chǎn)物靜置12小時(shí)以上分離油水相，取下層水溶液，調(diào)節(jié)pH值為9，離心除去沉淀物，取上清液得到殼聚糖微粒懸浮液

(6)向去離子水中加入步驟(5)所得的殼聚糖微粒懸浮液，添加lml的冰醋酸溶液，磁力攪拌器攪拌條件下，再加入NaCl，使其終濃度達(dá)到0.15M；該溶液帶正電荷；

實(shí)施例3

將實(shí)施例1中步驟(1)處理得到的牙種植體浸沒于上文實(shí)施例1和2所述的殼聚糖溶液中10～20min，以使牙種植體表面帶上正電荷；再用去離子水充分清洗；

將上述清洗后的牙種植體浸沒于上文所述的濃度為1mg/mlAMP復(fù)合物溶液中10～20min，以使牙種植體表面帶上負(fù)電荷；再用去離子水充分清洗；

處理得到的牙種植體浸沒于上文實(shí)施例1和2所述的殼聚糖溶液中10～20min，以使牙種植體表面帶上正電荷；再用去離子水充分清洗；

根據(jù)需要組裝的層數(shù)，重復(fù)實(shí)施例3的步驟2次以上，即可得到帶有不同層數(shù)涂層的牙種植體。

實(shí)施例4

將實(shí)施例3中根據(jù)需要組裝不同層數(shù)涂層的牙種植體，在濃度為2mg/mL的硫酸軟骨素硫酸鈉鹽溶液(帶有負(fù)電荷的多糖溶液)中浸泡10～20min，溶液體系控制pH值為6，再用去離子水充分清洗后自然干燥；

將涂覆該有硫酸軟骨素的材料浸泡于pH值為7，濃度為0.5mg/mL的抗菌肽溶液中15min，再用去離子水充分清洗后自然干燥，獲得涂覆有硫酸軟骨素層-抗菌肽層復(fù)合層的材料。

針對(duì)上述方法制備獲得的牙種植體，進(jìn)行表面接觸角分析，其結(jié)果從親水性和潤(rùn)濕性上也證實(shí)了涂層的存在。根據(jù)分析可知，本發(fā)明所制備的帶有不同層數(shù)涂層的牙種植體。其涂層主要依靠陽離子與陰離子相互之間的靜電引力，在種植體固體表面形成有序排列的分子涂層，因?yàn)闅ぞ厶呛虯MP復(fù)合物是具有良好生物降解性和生物相容性的生物材料。由于表層硫酸軟骨素層-抗菌肽層復(fù)合層結(jié)構(gòu)的存在，具有持久、高效的殺菌、抗感染能力，其抗菌、抗凋亡活性，能夠支持多種細(xì)胞(如成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞)的粘附、存活、生長(zhǎng)與分化，具有廣闊的應(yīng)用前景。