智能可控释放抗菌成分的牙种植体及制备方法技术

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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种智能可控释放抗菌成分的牙种植体及其制备方法。
技术介绍
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。另ー方面，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ー层生物膜，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-structuredtitania 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維持的时间很短。
技术实现思路
针对上述情况，本专利技术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，本专利技术还提供了ー种所述该智能可控释放抗菌成分的牙种植体的制备方法。本专利技术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，再被覆有在聚氧こ烯膜或聚こニ醇膜的表面接枝有有机単体成分所形成的PH响应敏感膜。所说的有机単体成分为丙烯酸、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，本专利技术上述牙种植体所说该pH响应敏感膜的优选厚度为O. 1" . 0mm。进一步，本专利技术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8(Tl00nm，孔长为O. Γθ. 5 μ m0 本专利技术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 I’ 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l(T20wt%的硅烷偶联剂KH550的乙醇溶液浸溃，使其表面充分被覆上引发剂和偶联剂。浸溃过程并无过多要求，常温下进行即可。为达到均匀和充分的被覆，实验现实，一般在双氧水中浸溃5-30min，优选为10_20min即可；在硅烷偶联剂溶液中一般可浸溃l_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O. Γ1. Omm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O. 1-2. 0M，优选为O. Γ1. OM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I. (Γ6. 0M，优选为I. (Γ5. OM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19Γ25% (反应时间通常为O. 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O. 5-3小时即可，优选为O. 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O. 5-3. O小时)，特别是O. 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10(T300W，优选为15(T250W超声波条件下的清洗，以提高清洗的质量和效率。如上述，本专利技术的牙种植体由于在已负载了抗菌成分的表面纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张利，胡盼，李玉宝，周名兵，胡静，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：