一种管状钛基牙齿修补填充生物材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种管状钛基牙齿修补填充生物材料及其制备方法。本发明专利技术采用多壁纳米碳管为模板，采用钙碘热反应法制备多层结构钛基纳米管，其多面生长的管状结构有利于增强管与管之间的作用力，从而改善填料的整体机械性能，从而克服传统填料存在的易于开裂、强度不够、耐磨性能差等缺点，大大提高了治疗效果和病人舒适感。该材料具有良好的生物相容关系，可以与牙周肌肉组织紧密结合在一起，克服现有材料所存在的可能导致过敏、发炎等技术缺陷。发炎等技术缺陷。发炎等技术缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种管状钛基牙齿修补填充生物材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于医用生物材料
，尤其涉及一种具有良好生物相容性的管状钛基牙齿修补填充生物材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]牙齿由于龋齿、外伤、异形牙等原因造成一定程度的损伤后，最安全有效的治疗方法就是对其进行修补和修复，对于受损部位的修补常常需要进行填充。在各种填充技术中，热牙胶填充技术是早期牙齿修补最常用的方法，该方法中所采用的填充材料具有较高的流动性，易于渗透入根管壁的牙本质小管以及根管系统，但是该方法操作复杂，填充过程中需要持续加热，有时会导致牙周组织受损，并引起强烈的疼痛感。为了改善患者的治疗舒适感，人们已经研究了多种填充材料以及对应的治疗工艺。
[0003]在热牙胶填充技术之后，临床上常用的牙齿修复填充材料主要有玻璃离子和光固化树脂两大类，其中玻璃离子是一种新型水门汀类材料，主要成分为铝玻璃和多丙烯酸；光固化树脂是一种由可见光或紫外光激发聚合反应的有机树脂。相对于热牙胶，该类填充材料使用过程中不再需要加热，极大的改善了患者治疗过程中的舒适性。从临床效果来看，采用玻璃离子和光固化树脂对牙体楔状缺损患者进行牙体填充治疗能够提高患者对治疗的满意度。
[0004]牙体填充材料表面粗糙度对常见口腔链球菌黏附力有一定的影响(华西口腔医学杂质，2016,34(5):448
‑
453)，其首先影响了口腔细菌的黏附定植，与其它填充材料相比，玻璃离子水门汀类材料的抗菌性能优于树脂，可用于改善牙体充填材料的性能。此外，人体口腔环境复杂，唾液、温度和pH值等都会影响细菌的黏附及生物膜的形成。所以，为了更好地控制细菌的黏附和继发龋齿的发生，需要进一步考虑生理环境对口腔细菌和充填材料之间黏附性的影响。为了进一步提高患者的满意度，改善牙齿治疗质量，张鹏恩等研究了iRoot SP冷侧法在牙体牙髓病中的应用(中国美容医学，2020,29(8)：152
‑
154)，iRoot SP糊剂可通过适当的输送器输送到牙根管内，主要用于根管侧穿的修补，该糊剂具有较好的流动性，能与牙本质和牙胶形成更佳的组合，达到更好的根管封闭的效果，同时iRoot SP有利于根尖病变的愈合和再生。
[0005]玻璃离子类材料作为一种无机填充材料具有较高的脆性，而且其脱落物还易于对口腔造成二次伤害。随着树脂基类材料性能的不断改善，树脂基填充材料的应用已逐渐展开并有取代玻璃离子材料的趋势。同时为了提高患者的舒适度，避免热固化树脂所造成的不适感，光固化树脂已基本取代了热固化树脂成为医生和患者的首选。树脂材料的本性决定了其耐腐蚀性、机械强度、生物相容性等方面还需要进一步提高。因此，为了改善树脂基填充材料的综合性能，提高耐腐蚀、抗过敏等性能，人们研究了在树脂中添加一定量的改性材料，尤其是具有良好生物相容性的材料，使其具有良好的生物相容性、抗菌性、耐腐蚀性以及抗过敏性等特点。
[0006]为了提高牙齿修补填充材料的性能，氧化铝、氧化硅等多种纳米材料都用来和光
固化树脂等做成复合材料，这大大提高了填补材料的综合性能。但是随着使用时间的延长，由于牙齿填补材料的耐腐蚀性能以及抗菌性能也会有所下降。因此，一些填充料的缺点也逐渐显现出来，严重的甚至导致二次修复和填充，给患者以及医生都造成了很大的困难。到目前为止，虽然有一些材料的研究取得了一定的进步，但是开发高强度、高抗菌性、耐腐蚀、无毒无臭的填补材料仍然是该领域研究的重点，各种新型牙齿修复填料的研究也越来越得到研究人员和医生的关注。
[0007]在综合调研各种材料的基础上，为了满足人们对更高生活质量的追求，本专利技术综合分析目前所使用的氧化铝、氧化硅、玻璃离子等牙齿填料的各种优点和不足，从具有良好生物相容性、耐腐蚀性、无毒无臭为特征的材料为出发点，探索新型高性能牙齿修补填充材料。本专利技术从材料的来源、适用性、实用性、生物相容性、加工效率和成本等多个方面出发，选择具有良好生物相容性和抗菌性能的钛基材料作为新型牙齿修补填料。
[0008]钛基材料由于其良好的生物相容性、耐酸碱腐蚀性、无毒无臭等特点成为本专利技术研究的重点，在综合考虑钛基材料性能的基础上，本专利技术的重点是探索了钛基纳米管状材料的制备方法以及应用。

技术实现思路

[0009]针对目前牙齿修补填充材料所面临的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种管状钛基牙齿修补填充生物材料及其制备方法，本专利技术采用多壁纳米碳管为模板，采用钙碘热反应法制备多层结构钛基纳米管，其多面生长的管状结构有利于增强管与管之间的作用力，从而改善填料的整体机械性能，从而克服传统填料存在的易于开裂、强度不够、耐磨性能差等缺点，大大提高了治疗效果和病人舒适感。该材料具有良好的生物相容关系，可以与牙周肌肉组织紧密结合在一起，克服现有材料所存在的可能导致过敏、发炎等技术缺陷。
[0010]本专利技术的技术方案为：一种管状钛基牙齿修补填充生物材料的制备方法，其特征是，以多壁碳纳米管为模板，通过纳米钛粉与多壁碳纳米管的钙碘热反应，制备管状钛基牙齿修补填充生物材料，其具体包括以下步骤：
[0011](1)纳米钛粉的清洁
[0012]将直径≤300nm的纳米钛粉进行清洁，去除纳米钛粉表面的氧化层，转入丙酮中待用；
[0013]具体为：将纳米钛粉先用碱溶液超声清洗，然后用水清洗至中性，再加入酸溶液超声清洗后再用水清洗至中性，转入丙酮中待用；
[0014](2)多壁碳纳米管的活化
[0015]将直径介于50～500纳米的多壁碳纳米管进行活化，移入丙酮中待用；
[0016]具体为：将多壁碳纳米管在盐酸和硝酸的混合酸中超声处理，在其表面形成活性位点，然后用水清洗至中性后移入丙酮中待用；
[0017](3)纳米钛粉与活化碳纳米管混合材料的制备
[0018]将清洗后的多壁碳纳米管丙酮溶液移入纳米钛粉的丙酮溶液，超声处理，过滤去除大部分溶剂后真空干燥，得到多壁碳纳米管和钛粉的混合物；
[0019](4)催化剂与碳纳米管和钛粉混合
[0020]将钙粉与碘的混合物(摩尔比1:2～1:4)与步骤(3)制备的多壁碳纳米管和钛粉的
混合物进行充分混合(研磨方式混合)，然后在氩气气氛手套箱中密封入高压反应釜中，反应釜保持良好的密封性；
[0021](5)钛基纳米管的制备
[0022]将密封的高压反应釜升温到400～600℃，保温1～4小时，冷却到室温后用酸进行清洗，除去多余的钙和碘以及其它可溶性物质，干燥后得到的粉末即为钛基纳米管。目标产品的结构特征是整体呈现管状结构，而管的表面又会生长出新的管状结构，新生成的管长度取决于反应时间以及温度等因素。
[0023]该类钛基牙齿修补填充材料可以应用于目前常用的各种牙齿修补树脂，具有良好的生物相容性和稳定性，在保存时只需干燥环境即可。该材料的使用和传统修补填充材料工艺基本一致，可以取代传统的修补填充材料，克服了传统材料可能导致的过敏以及脱落等缺点。
[0024]优选的，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管状钛基牙齿修补填充生物材料的制备方法，其特征是，以多壁碳纳米管为模板，通过纳米钛粉与多壁碳纳米管的钙碘热反应，制备管状钛基牙齿修补填充生物材料。2.如权利要求1所述的一种管状钛基牙齿修补填充生物材料的制备方法，其特征是，包括以下步骤：(1)纳米钛粉的清洁将直径≤300nm的纳米钛粉进行清洁，去除纳米钛粉表面的氧化层，转入丙酮中待用；(2)多壁碳纳米管的活化将直径介于50～500纳米的多壁碳纳米管进行活化，移入丙酮中待用；(3)纳米钛粉与活化碳纳米管混合材料的制备将清洗后的多壁碳纳米管丙酮溶液移入纳米钛粉的丙酮溶液，超声处理，过滤去除大部分溶剂后真空干燥，得到多壁碳纳米管和钛粉的混合物；(4)催化剂与碳纳米管和钛粉混合将钙粉与碘的混合物与步骤(3)制备的多壁碳纳米管和钛粉的混合物进行充分混合，然后在氩气气氛手套箱中密封入高压反应釜中，反应釜保持良好的密封性；(5)钛基纳米管的制备将密封的高压反应釜升温到400～600℃，保温1～4小时，冷却到室温后用酸进行清洗，除去多余的钙和碘以及其它可溶性物质，干燥后得到的粉末即为管状钛基牙齿修补填充生物材料。3.如权利要求1所述的一种管状钛基牙齿修补填充生物材料的制备方法，其特征是，所述步骤(1)的清洁具体为：将纳米钛粉先用碱溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杨，张海洲，
申请(专利权)人：山东第一医科大学附属省立医院山东省立医院，
类型：发明
国别省市：