專利名稱：智能可控釋放抗菌成分的牙種植體及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種智能可控釋放抗菌成分的牙種植體及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著種植技術(shù)的發(fā)展，牙科種植體已廣泛應(yīng)用于臨床牙缺損的治療。種植體植入后，其周圍常伴隨產(chǎn)生各種并發(fā)癥，炎癥感染就是其中最嚴(yán)重和最難治療的并發(fā)癥之一。炎癥常可因術(shù)后周圍組織的感染引起，因而種植體會(huì)時(shí)刻受到細(xì)菌感染的威脅。另ー方面，種植體炎癥感染后的難愈性，還因?yàn)榧?xì)菌會(huì)在種植體周圍形成ー層生物膜，以阻止宿主的防衛(wèi)和抗菌劑治療，而且該生物膜一旦形成將很難去除。因此，最有效的方法是在該生物膜形成之前就阻止細(xì)菌在種植體表面的粘附。為此，目前具備抗菌性能的牙種植體主要可有兩類。一類是將抗菌劑結(jié)合在涂層 中涂覆在種植體表面，并通過(guò)優(yōu)化涂層的結(jié)構(gòu)和抗菌劑的載量及釋放率，以使其能具有更長(zhǎng)時(shí)間的抗菌性能。由于該種植體的抗菌性主要是通過(guò)涂層的降解而使抗菌劑持續(xù)緩慢地釋放，因此在種植初期由于涂層降解的緩慢，使其抗菌性能很弱甚至無(wú)有效的抗菌性。另一類具抗菌性能的牙種植體，如 Lingzhou Zhao, et. (Antibacterial nano-structuredtitania coating incorporated with silver nanoparticles Biomaterials. 2011，32，5706-5716)所報(bào)道，通過(guò)陽(yáng)極氧化或微弧氧化等方式在種植體的表面形成具有一定孔徑的納米管陣列結(jié)構(gòu)，然后將單質(zhì)銀或銀化合物等抗菌成分或藥物負(fù)載于納米管中，使抗菌成分逐漸釋放而達(dá)到抗菌目的。但由于該方式對(duì)種植體表面納米管結(jié)構(gòu)中所負(fù)載抗菌劑釋放的不可控性，導(dǎo)致了抗菌成分在種植的初期便大量釋放，使該種植體的抗菌性能維持的時(shí)間很短。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述情況，本發(fā)明首先提供了一種能根據(jù)種植體周圍環(huán)境的變化，對(duì)抗菌成分進(jìn)行自動(dòng)控釋或緩釋的牙種植體，滿意地解決了目前存在的上述問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了ー種所述該智能可控釋放抗菌成分的牙種植體的制備方法。本發(fā)明智能可控釋放抗菌成分的牙種植體，是在目前已有報(bào)道的在牙種植體表面形成納米管狀結(jié)構(gòu)層并負(fù)載抗菌成分(優(yōu)選為單質(zhì)銀或銀的化合物)的基礎(chǔ)上，在牙種植體表面的納米管狀結(jié)構(gòu)層外，再被覆有在聚氧こ烯膜或聚こニ醇膜的表面接枝有有機(jī)単體成分所形成的PH響應(yīng)敏感膜。所說(shuō)的有機(jī)単體成分為丙烯酸、丙烯酸銨或甲基丙烯酸的單體。實(shí)驗(yàn)表明，在牙種植體表面負(fù)載有抗菌成分的納米管狀結(jié)構(gòu)層外被覆的所說(shuō)pH響應(yīng)敏感膜，可以隨周圍環(huán)境pH值的變化而改變其膜孔隙的濾通性能，即膜的濾通量可隨其所處環(huán)境PH值的降低而增加，從而能使種植體表面納米管狀結(jié)構(gòu)中的抗菌成分釋放量隨PH值的變化而得到調(diào)整，起到抗菌成分釋放量可根據(jù)周圍環(huán)境pH的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)的“開關(guān)”作用在種植體未發(fā)生炎癥時(shí)，周圍環(huán)境的PH值為正常的中性，該pH響應(yīng)敏感膜的孔隙濾通率較低，釋放通道處于相應(yīng)的“關(guān)閉”狀態(tài)，使種植體表面納米管狀結(jié)構(gòu)層中所負(fù)載的抗菌成分釋放緩慢；當(dāng)種植體周圍因發(fā)生炎癥而使周圍環(huán)境的酸度增大至PH < 7后，該pH響應(yīng)敏感膜的孔隙濾通率增大，釋放通道即處于“打開”的狀態(tài)，使種植體表面納米管狀結(jié)構(gòu)層中負(fù)載的抗菌成分的釋放量增加，從而提高了殺菌效果。試驗(yàn)顯示,上述結(jié)構(gòu)中所說(shuō)pH響應(yīng)敏感膜的厚度太厚或太薄,對(duì)牙種植體表面納米管狀中抗菌成分的釋放會(huì)有一定的影響。例如，膜的厚度過(guò)大，盡管種植體周圍環(huán)境PH值的下降可以使抗菌成分的釋放通道處于“打開”狀態(tài)，但仍會(huì)對(duì)抗菌成分的釋放有一定的不利影響，而且厚度過(guò)大時(shí)也易影響膜在牙種植體表面的被覆結(jié)合強(qiáng)度而容易脫落；如果膜的厚度過(guò)小，當(dāng)膜在牙種植體表面的被覆不均勻的情況下，膜的厚度太小甚至無(wú)膜存在，其有效調(diào)控抗菌成分釋放的作用就難以充分有效發(fā)揮，易使在抗菌成分流失。因此，本發(fā)明上述牙種植體所說(shuō)該pH響應(yīng)敏感膜的優(yōu)選厚度為O. 1" . 0mm。進(jìn)一步，本發(fā)明上述牙種植體中所說(shuō)的其表面納米管狀結(jié)構(gòu)層中的納米管狀結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為孔徑為8(Tl00nm，孔長(zhǎng)為O. Γθ. 5 μ m0
本發(fā)明上述智能可控釋放抗菌成分的牙種植體的一種典型制備方法和過(guò)程，可以按下述方式進(jìn)行
I’ 將表層形成有納米管狀結(jié)構(gòu)并在其中負(fù)載了抗菌成分后牙種植體基體，依次用雙氧水和含量為5 25wt%，優(yōu)選為l(T20wt%的硅烷偶聯(lián)劑KH550的乙醇溶液浸潰，使其表面充分被覆上引發(fā)劑和偶聯(lián)劑。浸潰過(guò)程并無(wú)過(guò)多要求，常溫下進(jìn)行即可。為達(dá)到均勻和充分的被覆，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)，一般在雙氧水中浸潰5-30min，優(yōu)選為10_20min即可；在硅烷偶聯(lián)劑溶液中一般可浸潰l_5min，優(yōu)選2-4min。干燥后，再浸于液態(tài)或熔融態(tài)的聚氧乙烯或聚乙二醇中反應(yīng)至在種植體基體表面形成厚度為O. Γ1. Omm的膜后取出(一般反應(yīng)時(shí)間為5 24小時(shí))，水洗并干燥。其中，所說(shuō)在牙種植體基體表面形成納米管狀結(jié)構(gòu)并在其中負(fù)載了抗菌成分，可以采用包括前述文獻(xiàn)在內(nèi)的目前已有報(bào)道和/或使用的方式操作，其中的抗菌成分優(yōu)選為單質(zhì)銀或銀的化合物。所說(shuō)聚氧乙烯的分子量在100，000 7，000, 000，聚乙二醇的分子量在2，000 20，000范圍內(nèi)都是允許和可行的。2’ 在無(wú)氧環(huán)境下，將上步處理后的種植體基體浸泡于引發(fā)劑溶液中并進(jìn)行光照處理，然后用乙醇或丙酮中的至少一種清洗后干燥。所說(shuō)的引發(fā)劑溶液為二苯甲酮的含量為O. 1-2. 0M，優(yōu)選為O. Γ1. OM的乙醇溶液；所說(shuō)無(wú)氧條件，可以采用常規(guī)通入氮?dú)獾榷栊詺怏w的方式，以避免空氣中的氧對(duì)自由基光引發(fā)劑體系所產(chǎn)生的阻聚作用等不利影響。3’ 將上步處理后的種植體基體浸入含量為I. (Γ6. 0M，優(yōu)選為I. (Γ5. OM的有機(jī)單體成分水溶液中，在無(wú)氧環(huán)境和光照條件下進(jìn)行膜表面接枝反應(yīng)至接枝率達(dá)膜體質(zhì)量的19Γ25% (反應(yīng)時(shí)間通常為O. 5-5小時(shí))后，水洗后干燥，得到所說(shuō)的牙種植體，所說(shuō)的有機(jī)單體成分為丙烯酸、丙烯酸銨或甲基丙烯酸的單體。上述膜表面接枝的方法，可以參考公開號(hào)CN102250371A等文獻(xiàn)內(nèi)容的方式進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)顯示，上述第2’步中引發(fā)劑溶液浸泡的處理時(shí)間一般為O. 5-3小時(shí)即可，優(yōu)選為O. 5-1. 5小時(shí)。用引發(fā)劑溶液浸泡處理后的種植體基體，可以用乙醇或丙酮進(jìn)行清洗，其中更優(yōu)選的是用乙醇體積含量為40%-60%的乙醇-丙酮溶液進(jìn)行清洗。上述制備中所說(shuō)第3’步的反應(yīng)，優(yōu)選為膜表面接枝反應(yīng)至接枝率為5%_20%(反應(yīng)時(shí)間通常為O. 5-3. O小時(shí))，特別是O. 5-1. 5小時(shí)內(nèi)即可完成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，反應(yīng)時(shí)間的進(jìn)一步延長(zhǎng)，雖可繼續(xù)增加單體的接枝率，但其PH響應(yīng)系數(shù)在達(dá)到峰值后卻并不會(huì)隨之繼續(xù)增加。在上述相應(yīng)的光引發(fā)聚合反應(yīng)和/或接枝反應(yīng)中，所說(shuō)的光照條件，可以采用目前已有報(bào)道和/或使用的方式采用日光或紫外光照射等方式，其中優(yōu)選采用以紫外光照射的條件進(jìn)行反應(yīng)，特別是以波長(zhǎng)為200-400nm，更好的是300_400nm的紫外光，如常用的高壓汞燈(波長(zhǎng)為365nm)照射下進(jìn)行反應(yīng)，以提高反應(yīng)能量，提高反應(yīng)效率。上述各步操作中所說(shuō)的用溶液或用水進(jìn)行的清洗，還可進(jìn)一步優(yōu)選為在同時(shí)施以10(T300W，優(yōu)選為15(T250W超聲波條件下的清洗，以提高清洗的質(zhì)量和效率。如上述，本發(fā)明的牙種植體由于在已負(fù)載了抗菌成分的表面納米管狀結(jié)構(gòu)層外又被覆了具有“開關(guān)”作用的PH響應(yīng)敏感膜，利用該pH響應(yīng)敏感膜可受周圍環(huán)境pH的變化而改變其孔隙濾通性能的特點(diǎn)，使牙種植體可以根據(jù)其周圍環(huán)境是否因出現(xiàn)炎癥而引起的PH變化，而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)和改變其納米管狀結(jié)構(gòu)中所負(fù)載的抗菌成分的控釋和緩釋，達(dá)到 了能在發(fā)生炎癥時(shí)迅速有效地提供抗菌成分，并延長(zhǎng)了抗菌成分的有效作用時(shí)間。以下通過(guò)實(shí)施例的具體實(shí)施方式
再對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
I’ 以鈦或鈦合金材料按目前常規(guī)方式加工成鈦材料的牙種植體基體并表面拋光，依次用無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗干凈，50°c條件下干燥后，采用陽(yáng)極氧化工藝在種植體基體表面形成孔徑為8(Tl00nm，孔長(zhǎng)為O. f O. 5 μ m的納米管陣列結(jié)構(gòu)層，再依次用無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗干凈，烘干，然后將種植體基體浸入IM硝酸銀溶液IOmin中，在高壓汞燈的紫外光中照射lOmin，使牙種植體基體表面形成負(fù)載有納米銀抗菌成分的納米管陣列結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)(本例及以下各例的具體操作過(guò)程，均可參考文獻(xiàn)Lingzhou Zhao,et. Antibacterial nano-structured titania coating incorporated with silvernanoparticles, Biomaterials. 2011， 32， 5706-5716)。2’ 將上步得到的種植體基體浸入30wt%|氧水中5min后取出，接著浸泡于5wt%的硅烷偶聯(lián)劑KH550中反應(yīng)5min后，再浸泡于80°C的聚氧乙烯500000中浸泡反應(yīng)，在種植體基體的表面形成厚度為0. 8^1. Omm的膜后取出，用去離子水清洗干凈，干燥。3’ 將上步處理后的種植體基體放入二苯甲酮含量為0. 5M的乙醇溶液的引發(fā)劑溶液中，置于紫外反應(yīng)箱內(nèi)，在通入氮?dú)獾臒o(wú)氧環(huán)境下，用400W的高壓汞燈照射I小時(shí)后，用乙醇含量為50 (V) %的乙醇-丙酮進(jìn)行超聲清洗(15(T200W)，并干燥至恒重。4’ 將上步處理后的種植體基體浸入含量為3. OM的丙烯酸單體水溶液中，放入紫外反應(yīng)箱內(nèi)，通入氮?dú)馀懦鋬?nèi)空氣，隨后在200-250nm紫外燈下照射反應(yīng)3小時(shí)，進(jìn)行膜表面接枝反應(yīng)后，去離子水在15(T200W超聲波條件下清洗并烘干，得到所說(shuō)的牙種植體。
實(shí)施例2I’ 以鈦合金材料按目前常規(guī)方式加工成鈦材料的牙種植體基體并表面拋光，依次用無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗干凈，45°C條件下干燥后，采用陽(yáng)極氧化工藝在種植體基體表面形成孔徑為8(Tl00nm，孔長(zhǎng)為O. f O. 5 μ m的納米管陣列結(jié)構(gòu)層，再依次用無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗干凈，烘干，然后將種植體基體浸入O. 2M硝酸銀溶液30min中，在高壓汞燈的紫外光中照射20min，使牙種植體基體表面形成負(fù)載有納米銀抗菌成分的納米管陣列結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)。2’ 將上步得到的種植體基體浸入30被％雙氧水中30min后取出，接著浸泡于5wt%的硅烷偶聯(lián)劑KH550中反應(yīng)Imin后，再浸泡于70°C的單環(huán)氧基聚氧乙烯100000中反應(yīng)，在種植體基體的表面形成厚度為I. Omm的膜后取出，用去離子水清洗干凈，干燥。3’ 將上步處理后的種植體基體放入二苯甲酮含量為O. 3M的乙醇溶液的引發(fā)劑溶液中，置于紫外反應(yīng)箱內(nèi)，在通入氮?dú)獾臒o(wú)氧環(huán)境下，用400W的高壓汞燈照射O. 5小時(shí) 后，用乙醇在10(T150W超聲波條件下清洗，并干燥至恒重。4’ 將上步處理后的種植體基體浸入含量為I. OM的丙烯酸銨的水溶液中，放入紫外反應(yīng)箱內(nèi)，通入氮?dú)馀懦鋬?nèi)空氣，隨后在高壓汞燈下照射反應(yīng)I小時(shí)，進(jìn)行膜表面接枝反應(yīng)后，去離子水在10(T150W超聲波條件下清洗并烘干，得到所說(shuō)的牙種植體。實(shí)施例3
I’ 以純鈦按目前常規(guī)方式加工成鈦材料的牙種植體基體并表面拋光，依次用無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗干凈，60°C條件下干燥后，采用陽(yáng)極氧化工藝在種植體基體表面形成孔徑為8(Tl00nm，孔長(zhǎng)為O. f O. 5 μ m的納米管陣列結(jié)構(gòu)層，再依次用無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗干凈，烘干，然后將種植體基體浸入O. 5M硝酸銀溶液15min中，在高壓汞燈的紫外光中照射20min，使牙種植體基體表面形成負(fù)載有納米銀抗菌成分的納米管陣列結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)。2’ 將上步得到的種植體基體浸入30被％雙氧水中30min后取出，接著浸泡于25wt%的硅烷偶聯(lián)劑KH550中反應(yīng)4min后，，再浸泡于70°C的聚乙二醇20000中反應(yīng)，在種植體基體的表面形成厚度為O. Imm的膜后取出，用去離子水清洗干凈，干燥。3’ 將上步處理后的種植體基體放入二苯甲酮含量為I. 5M的乙醇溶液的引發(fā)劑溶液中，置于紫外反應(yīng)箱內(nèi)，在通入氮?dú)獾臒o(wú)氧環(huán)境下，用400W的高壓汞燈照射3小時(shí)后，用丙酮在15(T200W超聲波條件下清洗，并干燥至恒重。4’ 將上步處理后的種植體基體浸入含量為5. OM的丙烯酸的水溶液中，放入紫外反應(yīng)箱內(nèi)，通入氮?dú)馀懦鋬?nèi)空氣，隨后在高壓汞燈下照射反應(yīng)O. 5小時(shí)，進(jìn)行膜表面接枝反應(yīng)后，去離子水在15(T200W超聲波條件下清洗并烘干，得到所說(shuō)的牙種植體。實(shí)施例4
I’ 以純鈦按目前常規(guī)方式加工成鈦材料的牙種植體基體并表面拋光，依次用無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗干凈，25°C條件下干燥后，采用陽(yáng)極氧化工藝在種植體基體表面形成孔徑為8(Tl00nm，孔長(zhǎng)為O. f O. 5 μ m的納米管陣列結(jié)構(gòu)層，再依次用無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗干凈，烘干，然后將種植體基體浸入I. 5M硝酸銀溶液15min中，在高壓汞燈的紫外光中照射lOmin，使牙種植體基體表面形成負(fù)載有納米銀抗菌成分的納米管陣列結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)。2’ 將上步得到的種植體基體浸入30被％雙氧水中25min后取出，接著浸泡于10wt%的硅烷偶聯(lián)劑KH550中反應(yīng)2min后，，再浸泡于70°C的聚乙二醇5000中反應(yīng)，在種植體基體的表面形成厚度為O. 5mm的膜后取出，用去離子水清洗干凈，干燥。3’ 將上步處理后的種植體基體放入二苯甲酮含量為I. OM的乙醇溶液的引發(fā)劑溶液中，置于紫外反應(yīng)箱內(nèi)，在通入氮?dú)獾臒o(wú)氧環(huán)境下，用400W的高壓汞燈照射2小時(shí)后，用乙醇含量為50 (v)%的乙醇-丙酮混合溶液在20(T250W超聲波條件下清洗，并干燥至恒重。4’ 將上步處理后的種植體基體浸入含量為5. OM的丙烯酸銨的水溶液中，放入紫外反應(yīng)箱內(nèi)，通入氮?dú)馀懦鋬?nèi)空氣，隨后在高壓汞燈下照射反應(yīng)2小時(shí)，進(jìn)行膜表面接枝反應(yīng)后，去離子水在20(T250W超聲波條件下清洗并烘干，得到所說(shuō)的牙種植體。實(shí)施例5
I’ 以純鈦按目前常規(guī)方式加工成鈦材料的牙種植體基體并表面拋光，依次用無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗干凈，30°C條件下干燥后，采用陽(yáng)極氧化工藝在種植體基體表面形成孔徑為8(Tl00nm，孔長(zhǎng)為O. f O. 5 μ m的納米管陣列結(jié)構(gòu)層，再依次用無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗干凈，烘干，然后將種植體基體浸入2M硝酸銀溶液30min中，在高壓汞燈的紫外光中照射30min，使牙種植體基體表面形成負(fù)載有納米銀抗菌成分的納米管陣列結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)。2’ 將上步得到的種植體基體浸入30被％雙氧水中20min后取出，接著浸泡于10wt%的硅烷偶聯(lián)劑KH550中反應(yīng)4min后，，再浸泡于70°C的聚氧乙烯200000中反應(yīng)，在種植體基體的表面形成厚度為I. Omm的膜后取出，用去離子水清洗干凈，干燥。3’ 將上步處理后的種植體基體放入二苯甲酮含量為2. OM的乙醇溶液的引發(fā)劑溶液中，置于紫外反應(yīng)箱內(nèi)，在通入氮?dú)獾臒o(wú)氧環(huán)境下，用400W的高壓汞燈照射3小時(shí)后，用乙醇含量為60 (v)%的乙醇-丙酮混合溶液在20(T300W超聲波條件下清洗，并干燥至恒重。4’ 將上步處理后的種植體基體浸入含量為2. OM的甲基丙烯酸的水溶液中，放入紫外反應(yīng)箱內(nèi)，通入氮?dú)馀懦鋬?nèi)空氣，隨后在高壓汞燈下照射反應(yīng)2小時(shí)，進(jìn)行膜表面接枝反應(yīng)后，去離子水在20(T300W超聲波條件下清洗并烘干，得到所說(shuō)的牙種植體。 實(shí)施例6
I’ 以鈦合金按目前常規(guī)方式加工成鈦材料的牙種植體基體并表面拋光，依次用無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗干凈，25°C條件下干燥后，采用陽(yáng)極氧化工藝在種植體基體表面形成孔徑為8(Tl00nm，孔長(zhǎng)為O. f O. 5 μ m的納米管陣列結(jié)構(gòu)層，再依次用無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗干凈，烘干，然后將種植體基體浸入O. 2M硝酸銀溶液5min中，在高壓汞燈的紫外光中照射5min，使牙種植體基體表面形成負(fù)載有納米銀抗菌成分的納米管陣列結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)。2’ 將上步得到的種植體基體浸入30被％雙氧水中30min后取出，接著浸泡于15wt%的硅烷偶聯(lián)劑KH550中反應(yīng)3min后，，再浸泡于80°C的聚乙二醇2000中反應(yīng)，在種植體基體的表面形成厚度為O. Imm的膜后取出，用去離子水清洗干凈，干燥。3’ 將上步處理后的種植體基體放入二苯甲酮含量為O. IM的乙醇溶液的引發(fā)劑溶液中，置于紫外反應(yīng)箱內(nèi)，在通入氮?dú)獾臒o(wú)氧環(huán)境下，用400W的高壓汞燈照射O. 5小時(shí)后,用乙醇含量為40 (v)%的乙醇-丙酮混合溶液清洗,并干燥至恒重。
4’ 將上步處理后的種植體基體浸入含量為I. OM的丙烯酸的水溶液中，放入紫外反應(yīng)箱內(nèi)，通入氮?dú)馀懦鋬?nèi)空氣，隨后在高壓汞燈下照射反應(yīng)O. 5小時(shí)，進(jìn)行膜表面接枝反應(yīng)后，去離子水進(jìn)行清洗并烘干，得到所說(shuō)的牙種植體。實(shí)施例7
I’ 以純鈦按目前常規(guī)方式加工成鈦材料的牙種植體基體并表面拋光，依次用無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗干凈，25°C條件下干燥后，采用陽(yáng)極氧化工藝在種植體基體表面形成孔徑為8(Tl00nm，孔長(zhǎng)為O. f O. 5 μ m的納米管陣列結(jié)構(gòu)層，再依次用無(wú)水乙醇和去離子水超聲清洗干凈，烘干，然后將種植體基體浸入IM硝酸銀溶液15min中，在高壓汞燈的紫外光中照射15min，使牙種植體基體表面形成負(fù)載有納米銀抗菌成分的納米管陣列結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)。2’ 將上步得到的種植體基體浸入30被％雙氧水中5min后取出，接著浸泡于10wt%的硅烷偶聯(lián)劑KH550中反應(yīng)2min后，，再浸泡于80°C的聚乙二醇2000中反應(yīng)，在種 植體基體的表面形成厚度為O. 5mm的膜后取出，用去離子水清洗干凈，干燥。3’ 將上步處理后的種植體基體放入二苯甲酮含量為I. OM的乙醇溶液的引發(fā)劑溶液中，置于紫外反應(yīng)箱內(nèi)，在通入氮?dú)獾臒o(wú)氧環(huán)境下，用400W的高壓汞燈照射2. O小時(shí)后，用乙醇含量為40 (V) %的乙醇-丙酮混合溶液在15(T200W超聲波條件下清洗，并干燥至恒重。4’ 將上步處理后的種植體基體浸入含量為2. OM的甲基丙烯酸的水溶液中，放入紫外反應(yīng)箱內(nèi)，通入氮?dú)馀懦鋬?nèi)空氣，隨后在高壓汞燈下照射反應(yīng)2小時(shí)，進(jìn)行膜表面接枝反應(yīng)后，去離子水在15(T200W超聲波條件下清洗并烘干，得到所說(shuō)的牙種植體。配制pH值分別為9、7、5、3的PBS緩沖溶液，將上述實(shí)施例2、3、5的牙種植體產(chǎn)品在黑暗環(huán)境下，分別浸泡于各不同PH值的PBS溶液IOml中，24h后取出，用原子發(fā)射光譜(AES)分析所得PBS溶液中的Ag+濃度。結(jié)果如表I所示。表I 牙種植體在不同pH值PBS溶液中的Ag+釋放量(單位ppm)
|pH9溶液中的釋放量|pH7溶液中的釋放量|pH5溶液中的釋放量|pH3溶液中的釋放量
實(shí)施例2樣品030~05~25~27
實(shí)施例3樣品 0~08~25~26
實(shí)施例 5 樣品 |θ. 10|θ. 10|θ. 43|θ. 45
表I結(jié)果清楚顯示，本發(fā)明的牙種植體，可以隨其所處周圍環(huán)境PH值的降低而自動(dòng)增加抗菌成分(Ag+)的釋放量，能實(shí)現(xiàn)對(duì)抗菌成分的智能控釋目的。
權(quán)利要求
1.智能可控釋放抗菌成分的牙種植體，在牙種植體表面的納米管狀結(jié)構(gòu)層中負(fù)載有抗菌成分，其特征是在牙種植體納米管狀結(jié)構(gòu)層外，被覆有在聚氧乙烯膜或聚乙二醇膜表面接枝有有機(jī)單體成分所形成的PH響應(yīng)敏感膜，所說(shuō)的有機(jī)單體成分為丙烯酸、丙烯酸銨或甲基丙烯酸的單體。
2.如權(quán)利要求I所述的牙種植體，其特征是所說(shuō)的PH響應(yīng)敏感膜厚度為O.Γ1. Omm。
3.如權(quán)利要求I所述的牙種植體，其特征是所說(shuō)納米管狀結(jié)構(gòu)層中的納米管狀結(jié)構(gòu)的孔徑為8(Tl00nm，孔長(zhǎng)為O. I O. 5 μ m。
4.如權(quán)利要求I至3之一所述的牙種植體，其特征是所說(shuō)納米管狀結(jié)構(gòu)層中負(fù)載的抗菌成分為銀單質(zhì)或銀的化合物。
5.制備權(quán)利要求I至4之一所述智能可控釋放抗菌成分的牙種植體的方法，其特征是按下述方式進(jìn)行 I’ 將表層形成有納米管狀結(jié)構(gòu)并在其中負(fù)載了抗菌成分的牙種植體基體，依次用雙氧水和含量為5 25wt%，優(yōu)選為l(T20wt%的硅烷偶聯(lián)劑KH550的乙醇溶液浸潰后，干燥，再浸于液態(tài)或熔融態(tài)的聚氧乙烯或聚乙二醇中反應(yīng)至在種植體基體表面形成厚度為O.Γ1. Omm的膜后取出，水洗并干燥； 2’ 在無(wú)氧環(huán)境下，將上步處理后的種植體基體浸泡于引發(fā)劑溶液中并進(jìn)行光照處理，然后用乙醇或丙酮中的至少一種清洗后干燥，所說(shuō)的引發(fā)劑溶液為二苯甲酮含量為O.1-2. 0M，優(yōu)選為O. Γ1. OM的乙醇溶液； 3’ 將上步處理后的種植體基體浸入含量為I. (Γ6. 0M，優(yōu)選為I. (Γ5. OM的有機(jī)單體成分水溶液中，在無(wú)氧環(huán)境和光照條件下進(jìn)行膜表面接枝反應(yīng)至接枝率達(dá)膜體質(zhì)量的19^25%后，水洗后干燥，得到所說(shuō)的牙種植體，所說(shuō)的有機(jī)單體成分為丙烯酸、丙烯酸銨或甲基丙烯酸的單體。
6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征是所說(shuō)第2’步引發(fā)劑溶液的浸泡處理時(shí)間為O.5-3小時(shí)，優(yōu)選為O. 5-1. 5小時(shí)。
7.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征是所說(shuō)第2’步引發(fā)劑溶液浸泡處理后的種植體基體，用乙醇體積含量為40%-60%的乙醇-丙酮溶液清洗。
8.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征是所說(shuō)第3’步的反應(yīng)的膜表面接枝反應(yīng)至接枝率為5%-20%。
9.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征是所說(shuō)的光照條件為紫外光照射，優(yōu)選波長(zhǎng)為波長(zhǎng)200-400nm的紫外光照射。
10.如權(quán)利要求5至9之一所述的制備方法，其特征是所說(shuō)各步中的清洗為在同時(shí)施以10(T300W，優(yōu)選為15(T250W超聲波條件下的清洗。
全文摘要
智能可控釋放抗菌成分的牙種植體及制備方法。所述的牙種植體，是在牙種植體表面的納米管狀結(jié)構(gòu)層中負(fù)載有抗菌成分，并在該納米管狀結(jié)構(gòu)層外再被覆有在聚氧乙烯膜或聚乙二醇膜表面接枝有有機(jī)單體成分所形成的pH響應(yīng)敏感膜。所說(shuō)的有機(jī)單體成分為丙烯酸、丙烯酸銨或甲基丙烯酸的單體。該牙種植體外層的pH響應(yīng)敏感膜，可根據(jù)牙種植體植入后是否出現(xiàn)炎癥而引致的周圍環(huán)境pH的不同，對(duì)納米管狀結(jié)構(gòu)中所負(fù)載的抗菌成分自動(dòng)實(shí)現(xiàn)控釋和緩釋的調(diào)節(jié)，以達(dá)到最好的效果，延長(zhǎng)抗菌成分的有效作用時(shí)間。
文檔編號(hào)A61L27/34GK102846386SQ201210348628
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者張利, 胡盼, 李玉寶, 周名兵, 胡靜 申請(qǐng)人:四川大學(xué)