CN102846386B - 智能可控释放抗菌成分的牙种植体及制备方法 - Google Patents

智能可控释放抗菌成分的牙种植体及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102846386B
CN102846386B CN201210348628.1A CN201210348628A CN102846386B CN 102846386 B CN102846386 B CN 102846386B CN 201210348628 A CN201210348628 A CN 201210348628A CN 102846386 B CN102846386 B CN 102846386B
Authority
CN
China
Prior art keywords
matrix
preparation
tooth implant
implantation body
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210348628.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102846386A (zh
Inventor
张利
胡盼
李玉宝
周名兵
胡静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan University
Original Assignee
Sichuan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan University filed Critical Sichuan University
Priority to CN201210348628.1A priority Critical patent/CN102846386B/zh
Publication of CN102846386A publication Critical patent/CN102846386A/zh
Priority to PCT/CN2013/079105 priority patent/WO2014044074A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102846386B publication Critical patent/CN102846386B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C8/00—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools
    • A61C8/0012—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the material or composition, e.g. ceramics, surface layer, metal alloy
    • A61C8/0013—Means to be fixed to the jaw-bone for consolidating natural teeth or for fixing dental prostheses thereon; Dental implants; Implanting tools characterised by the material or composition, e.g. ceramics, surface layer, metal alloy with a surface layer, coating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C19/00—Dental auxiliary appliances
    • A61C19/06—Implements for therapeutic treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/28—Materials for coating prostheses
    • A61L27/34—Macromolecular materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/54—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/404—Biocides, antimicrobial agents, antiseptic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/12—Materials or treatment for tissue regeneration for dental implants or prostheses

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Dental Preparations (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

智能可控释放抗菌成分的牙种植体及制备方法。所述的牙种植体，是在牙种植体表面的纳米管状结构层中负载有抗菌成分，并在该纳米管状结构层外再被覆有在聚氧乙烯膜或聚乙二醇膜表面接枝有有机单体成分所形成的pH响应敏感膜。所说的有机单体成分为丙烯酸、丙烯酸铵或甲基丙烯酸的单体。该牙种植体外层的pH响应敏感膜，可根据牙种植体植入后是否出现炎症而引致的周围环境pH的不同，对纳米管状结构中所负载的抗菌成分自动实现控释和缓释的调节，以达到最好的效果，延长抗菌成分的有效作用时间。

Description

智能可控释放抗菌成分的牙种植体及制备方法
技术领域
本发明涉及一种智能可控释放抗菌成分的牙种植体及其制备方法。
背景技术
    随着种植技术的发展，牙科种植体已广泛应用于临床牙缺损的治疗。种植体植入后，其周围常伴随产生各种并发症，炎症感染就是其中最严重和最难治疗的并发症之一。炎症常可因术后周围组织的感染引起，因而种植体会时刻受到细菌感染的威胁。另一方面，种植体炎症感染后的难愈性，还因为细菌会在种植体周围形成一层生物膜，以阻止宿主的防卫和抗菌剂治疗，而且该生物膜一旦形成将很难去除。因此，最有效的方法是在该生物膜形成之前就阻止细菌在种植体表面的粘附。
为此，目前具备抗菌性能的牙种植体主要可有两类。一类是将抗菌剂结合在涂层中涂覆在种植体表面，并通过优化涂层的结构和抗菌剂的载量及释放率，以使其能具有更长时间的抗菌性能。由于该种植体的抗菌性主要是通过涂层的降解而使抗菌剂持续缓慢地释放，因此在种植初期由于涂层降解的缓慢，使其抗菌性能很弱甚至无有效的抗菌性。另一类具抗菌性能的牙种植体，如Lingzhou Zhao, et.（Antibacterial nano-structured titania coating incorporated with silver nanoparticles  Biomaterials. 2011, 32, 5706-5716）所报道，通过阳极氧化或微弧氧化等方式在种植体的表面形成具有一定孔径的纳米管阵列结构，然后将单质银或银化合物等抗菌成分或药物负载于纳米管中，使抗菌成分逐渐释放而达到抗菌目的。但由于该方式对种植体表面纳米管结构中所负载抗菌剂释放的不可控性，导致了抗菌成分在种植的初期便大量释放，使该种植体的抗菌性能维持的时间很短。
发明内容
    针对上述情况，本发明首先提供了一种能根据种植体周围环境的变化，对抗菌成分进行自动控释或缓释的牙种植体，满意地解决了目前存在的上述问题。在此基础上，本发明还提供了一种所述该智能可控释放抗菌成分的牙种植体的制备方法。
    本发明智能可控释放抗菌成分的牙种植体，是在目前已有报道的在牙种植体表面形成纳米管状结构层并负载抗菌成分（优选为单质银或银的化合物）的基础上，在牙种植体表面的纳米管状结构层外，再被覆有在聚氧乙烯膜或聚乙二醇膜的表面接枝有有机单体成分所形成的pH响应敏感膜。所说的有机单体成分为丙烯酸、丙烯酸铵或甲基丙烯酸的单体。
实验表明，在牙种植体表面负载有抗菌成分的纳米管状结构层外被覆的所说pH响应敏感膜，可以随周围环境pH值的变化而改变其膜孔隙的滤通性能，即：膜的滤通量可随其所处环境pH值的降低而增加，从而能使种植体表面纳米管状结构中的抗菌成分释放量随pH值的变化而得到调整，起到抗菌成分释放量可根据周围环境pH的变化而自动调节的“开关”作用：在种植体未发生炎症时，周围环境的pH值为正常的中性，该pH响应敏感膜的孔隙滤通率较低，释放通道处于相应的“关闭”状态，使种植体表面纳米管状结构层中所负载的抗菌成分释放缓慢；当种植体周围因发生炎症而使周围环境的酸度增大至pH＜7后，该pH响应敏感膜的孔隙滤通率增大，释放通道即处于“打开”的状态，使种植体表面纳米管状结构层中负载的抗菌成分的释放量增加，从而提高了杀菌效果。
试验显示，上述结构中所说pH响应敏感膜的厚度太厚或太薄，对牙种植体表面纳米管状中抗菌成分的释放会有一定的影响。例如，膜的厚度过大，尽管种植体周围环境pH值的下降可以使抗菌成分的释放通道处于“打开”状态，但仍会对抗菌成分的释放有一定的不利影响，而且厚度过大时也易影响膜在牙种植体表面的被覆结合强度而容易脱落；如果膜的厚度过小，当膜在牙种植体表面的被覆不均匀的情况下，膜的厚度太小甚至无膜存在，其有效调控抗菌成分释放的作用就难以充分有效发挥，易使在抗菌成分流失。因此，本发明上述牙种植体所说该pH响应敏感膜的优选厚度为0.1~1.0mm。
进一步，本发明上述牙种植体中所说的其表面纳米管状结构层中的纳米管状结构，优选为孔径为80~100nm，孔长为0.1~0.5μm。
本发明上述智能可控释放抗菌成分的牙种植体的一种典型制备方法和过程，可以按下述方式进行：
      1'：将表层形成有纳米管状结构并在其中负载了抗菌成分后牙种植体基体，依次用双氧水和含量为5~25wt%，优选为10~20wt%的硅烷偶联剂KH550的乙醇溶液浸渍，使其表面充分被覆上引发剂和偶联剂。浸渍过程并无过多要求，常温下进行即可。为达到均匀和充分的被覆，实验现实，一般在双氧水中浸渍5-30min，优选为10-20min即可；在硅烷偶联剂溶液中一般可浸渍1-5min，优选2-4min。干燥后，再浸于液态或熔融态的聚氧乙烯或聚乙二醇中反应至在种植体基体表面形成厚度为0.1~1.0mm的膜后取出（一般反应时间为5~24小时），水洗并干燥。其中，所说在牙种植体基体表面形成纳米管状结构并在其中负载了抗菌成分，可以采用包括前述文献在内的目前已有报道和/或使用的方式操作，其中的抗菌成分优选为单质银或银的化合物。所说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范围内都是允许和可行的。
2'：在无氧环境下，将上步处理后的种植体基体浸泡于引发剂溶液中并进行光照处理，然后用乙醇或丙酮中的至少一种清洗后干燥。所说的引发剂溶液为二苯甲酮的含量为0.1-2.0M，优选为0.1~1.0M的乙醇溶液；所说无氧条件，可以采用常规通入氮气等惰性气体的方式，以避免空气中的氧对自由基光引发剂体系所产生的阻聚作用等不利影响。
3'：将上步处理后的种植体基体浸入含量为1.0~6.0M，优选为1.0~5.0M的有机单体成分水溶液中，在无氧环境和光照条件下进行膜表面接枝反应至接枝率达膜体质量的1%~25%（反应时间通常为0.5-5小时）后，水洗后干燥，得到所说的牙种植体，所说的有机单体成分为丙烯酸、丙烯酸铵或甲基丙烯酸的单体。
上述膜表面接枝的方法，可以参考公开号CN102250371A等文献内容的方式进行。
实验显示，上述第2'步中引发剂溶液浸泡的处理时间一般为0.5-3小时即可，优选为0.5-1.5小时。用引发剂溶液浸泡处理后的种植体基体，可以用乙醇或丙酮进行清洗，其中更优选的是用乙醇体积含量为40%-60%的乙醇-丙酮溶液进行清洗。
上述制备中所说第3'步的反应，优选为膜表面接枝反应至接枝率为5%-20%（反应时间通常为0.5-3.0小时），特别是0.5-1.5小时内即可完成。实验结果显示，反应时间的进一步延长，虽可继续增加单体的接枝率，但其pH响应系数在达到峰值后却并不会随之继续增加。
在上述相应的光引发聚合反应和/或接枝反应中，所说的光照条件，可以采用目前已有报道和/或使用的方式采用日光或紫外光照射等方式，其中优选采用以紫外光照射的条件进行反应，特别是以波长为200-400nm，更好的是300-400nm的紫外光，如常用的高压汞灯（波长为365nm）照射下进行反应，以提高反应能量，提高反应效率。
上述各步操作中所说的用溶液或用水进行的清洗，还可进一步优选为在同时施以100~300W，优选为150~250W超声波条件下的清洗，以提高清洗的质量和效率。
    如上述，本发明的牙种植体由于在已负载了抗菌成分的表面纳米管状结构层外又被覆了具有“开关”作用的pH响应敏感膜，利用该pH响应敏感膜可受周围环境pH的变化而改变其孔隙滤通性能的特点，使牙种植体可以根据其周围环境是否因出现炎症而引起的pH变化，而实现自动调节和改变其纳米管状结构中所负载的抗菌成分的控释和缓释，达到了能在发生炎症时迅速有效地提供抗菌成分，并延长了抗菌成分的有效作用时间。
以下通过实施例的具体实施方式再对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
具体实施方式
实施例1
    1'：以钛或钛合金材料按目前常规方式加工成钛材料的牙种植体基体并表面抛光，依次用无水乙醇和去离子水超声清洗干净，50℃条件下干燥后，采用阳极氧化工艺在种植体基体表面形成孔径为80~100nm，孔长为0.1~0.5μm的纳米管阵列结构层，再依次用无水乙醇和去离子水超声清洗干净，烘干，然后将种植体基体浸入1M硝酸银溶液10min中，在高压汞灯的紫外光中照射10min，使牙种植体基体表面形成负载有纳米银抗菌成分的纳米管阵列结构层结构（本例及以下各例的具体操作过程，均可参考文献：Lingzhou Zhao, et. Antibacterial nano-structured titania coating incorporated with silver nanoparticles, Biomaterials. 2011, 32, 5706-5716）。
2'：将上步得到的种植体基体浸入30wt%双氧水中5min后取出，接着浸泡于5wt%的硅烷偶联剂KH550中反应5min后，再浸泡于80℃的聚氧乙烯500000中浸泡反应，在种植体基体的表面形成厚度为0.8~1.0mm的膜后取出，用去离子水清洗干净，干燥。
3'：将上步处理后的种植体基体放入二苯甲酮含量为0.5M的乙醇溶液的引发剂溶液中，置于紫外反应箱内，在通入氮气的无氧环境下，用400W的高压汞灯照射1小时后，用乙醇含量为50(v)%的乙醇-丙酮进行超声清洗（150~200W），并干燥至恒重。
4'：将上步处理后的种植体基体浸入含量为3.0M的丙烯酸单体水溶液中，放入紫外反应箱内，通入氮气排除箱内空气，随后在200-250nm紫外灯下照射反应3小时，进行膜表面接枝反应后，去离子水在150~200W超声波条件下清洗并烘干，得到所说的牙种植体。
实施例2
     1'：以钛合金材料按目前常规方式加工成钛材料的牙种植体基体并表面抛光，依次用无水乙醇和去离子水超声清洗干净，45℃条件下干燥后，采用阳极氧化工艺在种植体基体表面形成孔径为80~100nm，孔长为0.1~0.5μm的纳米管阵列结构层，再依次用无水乙醇和去离子水超声清洗干净，烘干，然后将种植体基体浸入0.2M硝酸银溶液30min中，在高压汞灯的紫外光中照射20min，使牙种植体基体表面形成负载有纳米银抗菌成分的纳米管阵列结构层结构。
2'：将上步得到的种植体基体浸入30wt%双氧水中30min后取出，接着浸泡于5wt%的硅烷偶联剂KH550中反应1min后，再浸泡于70℃的单环氧基聚氧乙烯100000中反应，在种植体基体的表面形成厚度为1.0mm的膜后取出，用去离子水清洗干净，干燥。
3'：将上步处理后的种植体基体放入二苯甲酮含量为0.3M的乙醇溶液的引发剂溶液中，置于紫外反应箱内，在通入氮气的无氧环境下，用400W的高压汞灯照射0.5小时后，用乙醇在100~150W超声波条件下清洗，并干燥至恒重。
4'：将上步处理后的种植体基体浸入含量为1.0M的丙烯酸铵的水溶液中，放入紫外反应箱内，通入氮气排除箱内空气，随后在高压汞灯下照射反应1小时，进行膜表面接枝反应后，去离子水在100~150W超声波条件下清洗并烘干，得到所说的牙种植体。
实施例3
1'：以纯钛按目前常规方式加工成钛材料的牙种植体基体并表面抛光，依次用无水乙醇和去离子水超声清洗干净，60℃条件下干燥后，采用阳极氧化工艺在种植体基体表面形成孔径为80~100nm，孔长为0.1~0.5μm的纳米管阵列结构层，再依次用无水乙醇和去离子水超声清洗干净，烘干，然后将种植体基体浸入0.5M硝酸银溶液15min中，在高压汞灯的紫外光中照射20min，使牙种植体基体表面形成负载有纳米银抗菌成分的纳米管阵列结构层结构。
2'：将上步得到的种植体基体浸入30wt%双氧水中30min后取出，接着浸泡于25wt%的硅烷偶联剂KH550中反应4min后，，再浸泡于70℃的聚乙二醇20000中反应，在种植体基体的表面形成厚度为0.1mm的膜后取出，用去离子水清洗干净，干燥。
3'：将上步处理后的种植体基体放入二苯甲酮含量为1.5M的乙醇溶液的引发剂溶液中，置于紫外反应箱内，在通入氮气的无氧环境下，用400W的高压汞灯照射3小时后，用丙酮在150~200W超声波条件下清洗，并干燥至恒重。
4'：将上步处理后的种植体基体浸入含量为5.0M的丙烯酸的水溶液中，放入紫外反应箱内，通入氮气排除箱内空气，随后在高压汞灯下照射反应0.5小时，进行膜表面接枝反应后，去离子水在150~200W超声波条件下清洗并烘干，得到所说的牙种植体。
实施例4
1'：以纯钛按目前常规方式加工成钛材料的牙种植体基体并表面抛光，依次用无水乙醇和去离子水超声清洗干净，25℃条件下干燥后，采用阳极氧化工艺在种植体基体表面形成孔径为80~100nm，孔长为0.1~0.5μm的纳米管阵列结构层，再依次用无水乙醇和去离子水超声清洗干净，烘干，然后将种植体基体浸入1.5M硝酸银溶液15min中，在高压汞灯的紫外光中照射10min，使牙种植体基体表面形成负载有纳米银抗菌成分的纳米管阵列结构层结构。
2'：将上步得到的种植体基体浸入30wt%双氧水中25min后取出，接着浸泡于10wt%的硅烷偶联剂KH550中反应2min后，，再浸泡于70℃的聚乙二醇5000中反应，在种植体基体的表面形成厚度为0.5mm的膜后取出，用去离子水清洗干净，干燥。
3'：将上步处理后的种植体基体放入二苯甲酮含量为1.0M的乙醇溶液的引发剂溶液中，置于紫外反应箱内，在通入氮气的无氧环境下，用400W的高压汞灯照射2小时后，用乙醇含量为50(v)%的乙醇-丙酮混合溶液在200~250W超声波条件下清洗，并干燥至恒重。
4'：将上步处理后的种植体基体浸入含量为5.0M的丙烯酸铵的水溶液中，放入紫外反应箱内，通入氮气排除箱内空气，随后在高压汞灯下照射反应2小时，进行膜表面接枝反应后，去离子水在200~250W超声波条件下清洗并烘干，得到所说的牙种植体。
实施例5
1'：以纯钛按目前常规方式加工成钛材料的牙种植体基体并表面抛光，依次用无水乙醇和去离子水超声清洗干净，30℃条件下干燥后，采用阳极氧化工艺在种植体基体表面形成孔径为80~100nm，孔长为0.1~0.5μm的纳米管阵列结构层，再依次用无水乙醇和去离子水超声清洗干净，烘干，然后将种植体基体浸入2M硝酸银溶液30min中，在高压汞灯的紫外光中照射30min，使牙种植体基体表面形成负载有纳米银抗菌成分的纳米管阵列结构层结构。
2'：将上步得到的种植体基体浸入30wt%双氧水中20min后取出，接着浸泡于10wt%的硅烷偶联剂KH550中反应4min后，，再浸泡于70℃的聚氧乙烯200000中反应，在种植体基体的表面形成厚度为1.0mm的膜后取出，用去离子水清洗干净，干燥。
3'：将上步处理后的种植体基体放入二苯甲酮含量为2.0M的乙醇溶液的引发剂溶液中，置于紫外反应箱内，在通入氮气的无氧环境下，用400W的高压汞灯照射3小时后，用乙醇含量为60(v)%的乙醇-丙酮混合溶液在200~300W超声波条件下清洗，并干燥至恒重。
4'：将上步处理后的种植体基体浸入含量为2.0M的甲基丙烯酸的水溶液中，放入紫外反应箱内，通入氮气排除箱内空气，随后在高压汞灯下照射反应2小时，进行膜表面接枝反应后，去离子水在200~300W超声波条件下清洗并烘干，得到所说的牙种植体。
实施例6
1'：以钛合金按目前常规方式加工成钛材料的牙种植体基体并表面抛光，依次用无水乙醇和去离子水超声清洗干净，25℃条件下干燥后，采用阳极氧化工艺在种植体基体表面形成孔径为80~100nm，孔长为0.1~0.5μm的纳米管阵列结构层，再依次用无水乙醇和去离子水超声清洗干净，烘干，然后将种植体基体浸入0.2M硝酸银溶液5min中，在高压汞灯的紫外光中照射5min，使牙种植体基体表面形成负载有纳米银抗菌成分的纳米管阵列结构层结构。
2'：将上步得到的种植体基体浸入30wt%双氧水中30min后取出，接着浸泡于15wt%的硅烷偶联剂KH550中反应3min后，，再浸泡于80℃的聚乙二醇2000中反应，在种植体基体的表面形成厚度为0.1mm的膜后取出，用去离子水清洗干净，干燥。
3'：将上步处理后的种植体基体放入二苯甲酮含量为0.1M的乙醇溶液的引发剂溶液中，置于紫外反应箱内，在通入氮气的无氧环境下，用400W的高压汞灯照射0.5小时后，用乙醇含量为40(v)%的乙醇-丙酮混合溶液清洗，并干燥至恒重。
4'：将上步处理后的种植体基体浸入含量为1.0M的丙烯酸的水溶液中，放入紫外反应箱内，通入氮气排除箱内空气，随后在高压汞灯下照射反应0.5小时，进行膜表面接枝反应后，去离子水进行清洗并烘干，得到所说的牙种植体。
实施例7
1'：以纯钛按目前常规方式加工成钛材料的牙种植体基体并表面抛光，依次用无水乙醇和去离子水超声清洗干净，25℃条件下干燥后，采用阳极氧化工艺在种植体基体表面形成孔径为80~100nm，孔长为0.1~0.5μm的纳米管阵列结构层，再依次用无水乙醇和去离子水超声清洗干净，烘干，然后将种植体基体浸入1M硝酸银溶液15min中，在高压汞灯的紫外光中照射15min，使牙种植体基体表面形成负载有纳米银抗菌成分的纳米管阵列结构层结构。
2'：将上步得到的种植体基体浸入30wt%双氧水中5min后取出，接着浸泡于10wt%的硅烷偶联剂KH550中反应2min后，，再浸泡于80℃的聚乙二醇2000中反应，在种植体基体的表面形成厚度为0.5mm的膜后取出，用去离子水清洗干净，干燥。
3'：将上步处理后的种植体基体放入二苯甲酮含量为1.0M的乙醇溶液的引发剂溶液中，置于紫外反应箱内，在通入氮气的无氧环境下，用400W的高压汞灯照射2.0小时后，用乙醇含量为40(v)%的乙醇-丙酮混合溶液在150~200W超声波条件下清洗，并干燥至恒重。
4'：将上步处理后的种植体基体浸入含量为2.0M的甲基丙烯酸的水溶液中，放入紫外反应箱内，通入氮气排除箱内空气，随后在高压汞灯下照射反应2小时，进行膜表面接枝反应后，去离子水在150~200W超声波条件下清洗并烘干，得到所说的牙种植体。
配制pH值分别为9、7、5、3的PBS缓冲溶液，将上述实施例2、3、5的牙种植体产品在黑暗环境下，分别浸泡于各不同pH值的PBS溶液10ml中，24h后取出，用原子发射光谱（AES）分析所得PBS溶液中的Ag+浓度。结果如表1所示。
 表1    牙种植体在不同pH值PBS溶液中的Ag+释放量（单位：ppm)
  pH9溶液中的释放量 pH7溶液中的释放量 pH5溶液中的释放量 pH3溶液中的释放量
实施例2样品 0.03 0.05 0.25 0.27
实施例3样品 0.07 0.08 0.25 0.26
实施例5样品 0.10 0.10 0.43 0.45
 表1结果清楚显示，本发明的牙种植体，可以随其所处周围环境pH值的降低而自动增加抗菌成分（Ag+）的释放量，能实现对抗菌成分的智能控释目的。

Claims (16)

1.智能可控释放抗菌成分的牙种植体，在牙种植体表面的纳米管状结构层中负载有抗菌成分，其特征是在牙种植体纳米管状结构层外，被覆有在聚氧乙烯膜或聚乙二醇膜表面接枝有有机单体成分所形成的pH响应敏感膜，所说的有机单体成分为丙烯酸、丙烯酸铵或甲基丙烯酸的单体。
2.如权利要求1所述的牙种植体，其特征是所说的pH响应敏感膜厚度为0.1~1.0mm。
3.如权利要求1所述的牙种植体，其特征是所说纳米管状结构层中的纳米管状结构的孔径为80~100nm，孔长为0.1~0.5μm。
4.如权利要求1至3之一所述的牙种植体，其特征是所说纳米管状结构层中负载的抗菌成分为银单质或银的化合物。
5.制备权利要求1至4之一所述智能可控释放抗菌成分的牙种植体的方法，其特征是按下述方式进行：
      1'：将表层形成有纳米管状结构并在其中负载了抗菌成分的牙种植体基体，依次用双氧水和含量为5~25wt%的硅烷偶联剂KH550的乙醇溶液浸渍后，干燥，再浸于液态或熔融态的聚氧乙烯或聚乙二醇中反应至在种植体基体表面形成厚度为0.1~1.0mm的膜后取出，水洗并干燥；
2'：在无氧环境下，将上步处理后的种植体基体浸泡于引发剂溶液中并进行光照处理，然后用乙醇或丙酮中的至少一种清洗后干燥，所说的引发剂溶液为二苯甲酮含量为0.1-2.0M的乙醇溶液；
3'：将上步处理后的种植体基体浸入含量为1.0~6.0M的有机单体成分水溶液中，在无氧环境和光照条件下进行膜表面接枝反应至接枝率达膜体质量的1%~25%后，水洗后干燥，得到所说的牙种植体，所说的有机单体成分为丙烯酸、丙烯酸铵或甲基丙烯酸的单体。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征是第1'步中所说的硅烷偶联剂KH550乙醇溶液的硅烷偶联剂KH550含量为10~20wt%。
7.如权利要求5所述的制备方法，其特征是第2'步中所说的引发剂溶液为二苯甲酮含量为0.1~1.0M的乙醇溶液。
8.如权利要求5所述的制备方法，其特征是所说第2'步引发剂溶液的浸泡处理时间为0.5-3小时。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征是所说第2'步的浸泡处理时间为0.5-1.5小时。
10.如权利要求5所述的制备方法，其特征是第3'步中所说上步处理后的种植体基体浸入含量为1.0~5.0M的有机单体成分水溶液中进行后续处理。
11.如权利要求5所述的制备方法，其特征是所说第2'步引发剂溶液浸泡处理后的种植体基体，用乙醇体积含量为40%-60%的乙醇-丙酮溶液清洗。
12.如权利要求5所述的制备方法，其特征是所说第3'步的反应的膜表面接枝反应至接枝率为5%-20%。
13.如权利要求5所述的制备方法，其特征是所说的光照条件为紫外光照射。
14.如权利要求13所述的制备方法，其特征是所说的光照条件为波长200-400nm的紫外光。
15.如权利要求5至14之一所述的制备方法，其特征是所说各步中的清洗为在同时施以100~300W超声波条件下的清洗。
16.如权利要求15所述的制备方法，其特征是所说各步清洗中同时施以的超声波为150~250W。
CN201210348628.1A 2012-09-19 2012-09-19 智能可控释放抗菌成分的牙种植体及制备方法 Expired - Fee Related CN102846386B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210348628.1A CN102846386B (zh) 2012-09-19 2012-09-19 智能可控释放抗菌成分的牙种植体及制备方法
PCT/CN2013/079105 WO2014044074A1 (zh) 2012-09-19 2013-07-10 智能可控释放抗菌成分的牙种植体及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210348628.1A CN102846386B (zh) 2012-09-19 2012-09-19 智能可控释放抗菌成分的牙种植体及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102846386A CN102846386A (zh) 2013-01-02
CN102846386B true CN102846386B (zh) 2015-02-25

Family

ID=47393647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210348628.1A Expired - Fee Related CN102846386B (zh) 2012-09-19 2012-09-19 智能可控释放抗菌成分的牙种植体及制备方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN102846386B (zh)
WO (1) WO2014044074A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102846386B (zh) * 2012-09-19 2015-02-25 四川大学 智能可控释放抗菌成分的牙种植体及制备方法
CN106512106A (zh) * 2016-11-02 2017-03-22 北京大学口腔医学院 抗菌牙科材料及其制备方法
CN108354681A (zh) * 2018-03-08 2018-08-03 南京医科大学附属口腔医院 一种含银钛合金根管内固位、根尖封闭一体化牙胶尖
CN109589454A (zh) * 2018-11-13 2019-04-09 佛山市安齿生物科技有限公司 一种用于牙种植体或骨科器械的抗菌药物缓释系统的构建方法
CN110859997B (zh) * 2018-12-20 2020-06-23 四川大学 具有成骨-抗炎-血糖三维响应结构的牙种植体及其制备方法
CN113952511B (zh) * 2021-09-30 2023-05-09 中山大学附属口腔医院 一种于钛基材料表面构建防污抗菌涂层的方法及其应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1929819A (zh) * 2004-01-30 2007-03-14 考里安国际公司 递送活性剂的快速溶解膜
CN101744666A (zh) * 2010-01-01 2010-06-23 东南大学 微量元素硒缓释功能性的人工牙根及其制备方法
CA2763946A1 (en) * 2009-06-02 2010-12-09 Aap Biomaterials Gmbh Osteosynthesis with nano-silver
CN102250371A (zh) * 2010-05-21 2011-11-23 张永昶 两步光接枝法制备pH敏感膜
CN102383163A (zh) * 2010-08-27 2012-03-21 上海交通大学医学院附属第九人民医院 钛种植体表面可控二氧化钛纳米管仿生修饰方法及种植体

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5788687A (en) * 1994-02-01 1998-08-04 Caphco, Inc Compositions and devices for controlled release of active ingredients
US7901462B2 (en) * 2005-06-23 2011-03-08 Depuy Products, Inc. Implants with textured surface and methods for producing the same
DE102005032806A1 (de) * 2005-07-12 2007-01-18 Röhm Gmbh Verwendung eines teilneutralisierten, anionischen (Meth)acrylat-Copolymers als Überzug für die Herstellung einer Arzneiform mit einer Wirkstofffreisetzung bei erniedrigten pH-Werten
GB0816365D0 (en) * 2008-09-08 2008-10-15 Univ Belfast Polymeric material
BR112012007642A2 (pt) * 2009-10-05 2016-08-09 Yissum Res Dev Co "composições líquidas precursoras para tratamento de difusões orais com ph-dependente de liberação sustentada e respectivo uso"
CN102846386B (zh) * 2012-09-19 2015-02-25 四川大学 智能可控释放抗菌成分的牙种植体及制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1929819A (zh) * 2004-01-30 2007-03-14 考里安国际公司 递送活性剂的快速溶解膜
CA2763946A1 (en) * 2009-06-02 2010-12-09 Aap Biomaterials Gmbh Osteosynthesis with nano-silver
CN101744666A (zh) * 2010-01-01 2010-06-23 东南大学 微量元素硒缓释功能性的人工牙根及其制备方法
CN102250371A (zh) * 2010-05-21 2011-11-23 张永昶 两步光接枝法制备pH敏感膜
CN102383163A (zh) * 2010-08-27 2012-03-21 上海交通大学医学院附属第九人民医院 钛种植体表面可控二氧化钛纳米管仿生修饰方法及种植体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《TiO2纳米抗菌与生物活性双功能种植体涂层的构建与评价》;赵领洲;《中国博士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑 》;20120116;第101-115页 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014044074A1 (zh) 2014-03-27
CN102846386A (zh) 2013-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102846386B (zh) 智能可控释放抗菌成分的牙种植体及制备方法
US8697112B2 (en) Method for treating a surface with a coating comprising a microencapsulated therapeutic agent and device with treated surface
DK2178990T3 (en) Antimicrobial photo-stable coating composition
US6808738B2 (en) Method of making anti-microbial polymeric surfaces
EP3584277B1 (en) Antimicrobial silicone rubber, preparation method therefor and use thereof
Chen et al. Improved immunoregulation of ultra-low-dose silver nanoparticle-loaded TiO2 nanotubes via M2 macrophage polarization by regulating GLUT1 and autophagy
US20110212152A1 (en) Modified anti-microbial surfaces, devices and methods
CN107007877B (zh) 一种胶原蛋白膜包裹的氧化石墨烯/纳米银涂层制备方法
CN109200334B (zh) 一种光动力治疗伤口感染用的复合水凝胶敷料及其制备方法
AU2002235694A1 (en) Method of making anti-microbial polymeric surfaces
Itabashi et al. Bactericidal and antimicrobial effects of pure titanium and titanium alloy treated with short-term, low-energy UV irradiation
CN102211077B (zh) 一种制备NiTi合金表面有机膜层的方法
Xia et al. Metal–phenolic network-based polydopamine@ Cu within a polyvinyl alcohol hydrogel film for improved infected wound healing through antibacterial and pro-angiogenesis activity
WO2023077953A1 (zh) 一种抗感染的改良型载碘钛合金抗菌植入物及制备方法
CN110464882A (zh) 一种亲水抗菌可降解的输尿管支架管及其制备方法
CN111569146A (zh) 一种载Sr和Ag的提高生物相容性的医用钛材制备方法
CN114191620A (zh) 一种水凝胶涂层、负载型抑菌涂层及其制备方法与应用
CN110772662A (zh) 一种抗菌膨体聚四氟乙烯面部植入材料及其制备工艺
CN105148333A (zh) 一种抗菌型医用材料及其制备方法和抗菌型医疗器械
CN114159627B (zh) 一种用于监测和治疗尿路感染的复合水凝胶涂层及其制备方法与应用
US11992674B2 (en) Graphene oxide cochlear implant electrode and manufacturing method thereof
CN112280088B (zh) 一种长效抗菌硅橡胶及其制备方法
ES2789355T3 (es) Procedimiento de injerto de polímeros bioactivos sobre unos materiales metálicos
CN116102761A (zh) 一种具有高抗菌剂负载效率和pH响应性的多功能水凝胶涂层及其制备方法和应用
CN117599249A (zh) 一种具有双重pH响应功能的长效智能复合抗菌涂层及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150225

Termination date: 20180919

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee