一种修复脱矿牙本质的方法技术

本发明专利技术涉及一种修复脱矿牙本质的方法。现有修复脱矿牙本质的方法是采用两种牙本质非胶原蛋白类似物，借助于波特兰水门汀缓释体系来实现的，但是这种方法装置过于复杂，达到全层矿化所需的时间需4个月之久。本发明专利技术方法先用简便易得的聚丙烯酸作为调节剂，以钙离子和磷离子作为原料，合成15-20nm尺寸具有流动性的无定形磷酸钙颗粒；然后于7天之内再矿化脱矿的牙本质，恢复了脱矿牙本质天然的等级结构，而再矿化后的牙本质的力学性能也达到了与天然牙本质相当的水平。本发明专利技术与现有再矿化技术相比，在达到同样恢复等级结构和力学性能的基础上，装置简单，耗时短，更为有效的解决了再矿化脱矿牙本质这一问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物材料
，涉及ー种修复脱矿牙本质的方法。
技术介绍
在牙本质粘接过程中，牙本质酸蚀脱矿致胶原纤维暴露，暴露胶原遭内源性基质金属蛋白酶降解是限制树脂ー牙本质粘接复合体寿命的关键因素。中度及深度龋齿病变也表现为牙本质层的脱矿和龋坏。解决这些问题都涉及到对脱矿的牙本质进行再矿化。随着人们对牙本质精细结构、胶原纤维与矿物的有机结合情况知识的丰富，对非胶原蛋白在牙本质矿化中作用的认识以及生物矿化具体过程逐渐被人理解并在体外模拟，脱矿牙本质修复领域进入了仿生再矿化的时代。目前主流的仿生再矿化方式为用两种牙本质非胶原蛋白的仿生类似物，在以Portland Cement作为钙离子缓释源的含磷溶液中成功地使酸蚀脱矿的牙本质再矿化，并且生成纤维内矿物和纤维外矿物。但是，这样的方法耗时达四个月之久，不具备临床实用性。而且，该装置由钙离子源，磷离子源，非胶原蛋白类似物等组成，太过复杂，难以让临床医生从繁忙的工作中解脱。纳米级无定形磷酸钙颗粒作为存在于生物矿化过程中的前驱体，近年来受到越来越多的关注。有学者研究表明该颗粒内部高达10-20%的含水量和内部原子介于晶体和溶液的无序排列赋予了其类似液体的“流动性”，无定形颗粒凭借“流动性”预先复制模板的形貌和结构，然后逐渐失水、结晶、固化生成热力学更稳定的结晶态矿物。无定形磷酸钙的基本构成单元是Ca9(PO4)6(Posner Cluster),这种物质被称作“小团簇”,尺寸大约为0. 95nm，可以相互团聚为尺寸更大的矿物颗粒。本课题组在研究过程中发现，调控聚丙烯酸的浓度可以调控Posner Cluster的团聚，间接调控颗粒的直径，依次方法可以制备出与牙本质天然矿物大小相近的无定形磷酸钙颗粒。 所以，基于上述两个特点，将这ー颗粒应用于脱矿牙本质的修复必将在短期内恢复其天然等级结构和优良力学性能。但是相关研究在国内外尚无报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供。本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案是 本专利技术首先合成无定形磷酸钙颗粒，然后再矿化脱矿牙本质。所述的合成无定形磷酸钙颗粒具体是 用8 10g/L聚丙烯酸作为调控剂，在36 38°C下，使用0.1 0. 2M、PH为9. 5±0.1的磷酸氢ニ钠水溶液和0. 2 0. 3M氯化钙水溶液作为合成母液；采用滴定管在20 30分钟内将氯化钙水溶液按体积比1:1加入至磷酸氢ニ钠水溶液中，过程中采用磁力搅拌器搅拌，并使用0.1M氢氧化钠溶液调控pH保持在9.5±0.5区间；使得钙离子最終浓度为9.0 11. OmM，磷离子的最终浓度为5. 0 7. OmM，聚丙烯酸的最终浓度为300 1000吒/mL ;最終合成直径为15 20nm的无定形磷酸钙颗粒，该颗粒合成后以溶液形式贮存。所述的再矿化脱矿牙本质具体是步骤1.收集无龋的离体牙，用慢速ISOMET钻石切片机垂直于牙长轴先切除牙釉质，再切取厚度为0. 5 Imm的牙本质片。步骤2.将上述牙片放入质量浓度为35%的磷酸中，10秒后取出，用大量的二次蒸馏水冲洗，得到脱矿层厚度在2 3微米范围内的脱矿牙本质模型。步骤3.取15 20ml上述合成的无定形磷酸钙颗粒溶液置于培养瓶中，将脱矿牙本质模型置于无定形磷酸钙颗粒溶液中。步骤4.将上述培养瓶放在35 38°C恒温箱中，于7天后取出。本专利技术的有益效果具有很好的生物相容性；符合脱矿牙本质修复中提出的“最小损坏”原则，能以已有脱矿纤维为模板进行再矿化；相比于传统矿化法，本方法由底部至上进行矿物生长，能够恢复脱矿牙本质的矿物含量，保护胶原，防止脱矿进ー步发生；恢复了牙本质特殊的等级结构；恢复牙本质的超强力学性能；相比于已有的仿生矿化法，原料易得，体系更简单；更重要的是，本方法中矿化完成所需要的时间大大仅为7天，对于再矿化脱矿牙本质技术来讲是ー种突破。附图说明图1为实施例1，2，3中脱矿牙本质胶原的扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)图片。图2为实施例1，2，3中不同浓度聚丙烯酸调控下的不同无定形磷酸钙修复脱矿牙本质的扫描电镜(SEM)图片。 图3为实施例2中500ug/mL的聚丙烯酸调控合成的无定形磷酸钙颗粒红外(FTIR)图片和扫描电镜(SEM)图片。图4为实施例2中500ug/mL的聚丙烯酸调控合成的无定形磷酸钙修复脱矿牙本质的细节，扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)图片。图5为实施例2中500ug/mL的聚丙烯酸调控合成的无定形磷酸钙修复脱矿牙本质的纳米压痕图片。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进ー步阐述 实施例1 : 配备0. 25M氯化钙(CaCl2)水溶液，0. 15M磷酸氢ニ钠(Na2HPO4)水溶液，10g/L聚丙烯酸(PAA)水溶液做合成实验的母液。取2. 4 mL Na2HPO4母液和2. OmL的PAA母液混合，二次蒸馏水稀释，用IM NaOH水溶液调节pH至9. 5 ±0. 1，常温搅拌0. 5h，总体积为30mL。取2. 4mL CaCl2母液加水稀释至30mL。用滴定管将30mL钙液30加入30mL磷溶液，滴加过程中磁力搅拌器搅拌，0.1M NaOH溶液调控pH保持在9. 5±0. 5区间。最终，钙离子浓度为10. OmM，磷离子浓度为6. OmM, PAA浓度为300ug/mL。保证整个滴加过程持续25 30分钟。收集无龋的离体牙，用慢速ISOMET钻石切片机垂直于牙长轴先切除牙釉质，再切取厚度为0. 5 Imm的牙本质片；然后用500 # -2000 #砂纸逐一打磨，大量二次蒸馏水清洗；将上述牙片放入质量浓度为35%的磷酸中，10秒后取出，再次用大量的二次蒸馏水冲洗，得到脱矿层厚度在2 3微米范围内的脱矿牙本质模型；取15ml上述合成的无定形磷酸钙颗粒溶液置于培养瓶中，将脱矿牙本质模型置于无定形磷酸钙颗粒溶液中；将上述培养瓶放在37. 5°C恒温箱中，于7天后取出。将再矿化的牙本质样本一分为ニ，一半用酒精梯度脱水的方式进行干燥，做扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)的观察，另一半不作脱水处理，直接进行纳米压痕检测。实施例2: 配备0. 25M氯化钙(CaCl2)水溶液，0. 15M磷酸氢ニ钠(Na2HPO4)水溶液，10g/L聚丙烯酸(PAA)水溶液做合成实验的母液。取2. 4 mL Na2HPO4母液和3. OmL的PAA母液混合，二次蒸馏水稀释，用IM NaOH水溶液调节pH至9. 5±0. 1，常温搅拌0. 5 h，总体积为30mL。取2. 4mL CaCl2母液加水稀释至30mL。用滴定管将30 mL钙液30加入30mL磷溶液，滴加过程中磁力搅拌器搅拌，0.1M NaOH溶液调控pH保持在9. 5±0. 5区间。最終，钙离子浓度为10.0 mM，磷离子浓度为6.0 mM，PAA浓度为500 ug/mL。保证整个滴加过程持续25 30分钟。收集无龋的离体牙，用慢速ISOMET钻石切片机垂直于牙长轴先切除牙釉质，再切取厚度为0.5 Imm的牙本质片；然后用500 # -2000 #砂纸逐一打磨，大量二次蒸馏水清洗；将上述牙片放入质量浓度为35%的磷酸中，10秒后取出，再次用大量的二次蒸馏水冲洗，得到脱矿层厚度在2 3微米范本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种修复脱矿牙本质的方法，其特征在于该方法首先合成无定形磷酸钙颗粒，然后再矿化脱矿牙本质；所述的合成无定形磷酸钙颗粒具体是：用8～10g/L聚丙烯酸作为调控剂，在36～38℃下，使用0.1～0.2M、PH为9.5±0.1的磷酸氢二钠水溶液和0.2～0.3M氯化钙水溶液作为合成母液；采用滴定管在20～30分钟内将氯化钙水溶液按体积比1：1加入至磷酸氢二钠水溶液中，过程中采用磁力搅拌器搅拌，并使用0.1M?氢氧化钠溶液调控?pH?保持在?9.5±0.5?区间；使得钙离子最终浓度为9.0～11.0mM，磷离子的最终浓度为5.0～7.0mM，聚丙烯酸的最终浓度为300～1000?μg/mL；最终合成直径为15～20nm的无定形磷酸钙颗粒，该颗粒合成后以溶液形式贮存；所述的再矿化脱矿牙本质具体是：步骤1.收集无龋的离体牙，用慢速ISOMET钻石切片机垂直于牙长轴先切除牙釉质，再切取厚度为0.5～1mm的牙本质片；步骤2.?将上述牙片放入质量浓度为35%的磷酸中，10秒后取出，用大量的二次蒸馏水冲洗，得到脱矿层厚度在2～3微米范围内的脱矿牙本质模型；步骤3.取15～20ml上述合成的无定形磷酸钙颗粒溶液置于培养瓶中，将脱矿牙本质模型置于无定形磷酸钙颗粒溶液中；步骤4.将上述培养瓶放在35～38℃恒温箱中，于7天后取出。...

【技术特征摘要】
1.一种修复脱矿牙本质的方法，其特征在于该方法首先合成无定形磷酸钙颗粒，然后再矿化脱矿牙本质；所述的合成无定形磷酸钙颗粒具体是用8 10g/L聚丙烯酸作为调控剂，在36 38°C下，使用O.1 O. 2M、PH为9. 5±0.1的磷酸氢二钠水溶液和O. 2 O. 3M氯化钙水溶液作为合成母液；采用滴定管在20 30分钟内将氯化钙水溶液按体积比1:1加入至磷酸氢二钠水溶液中，过程中采用磁力搅拌器搅拌，并使用O.1M氢氧化钠溶液调控pH保持在9.5±0.5区间；使得钙离子最终浓度为,9. O 11. OmM，磷离子的最终浓度为5. O 7. OmM，聚丙烯酸的最终浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾新华，唐睿康，陈怡，王建明，孙健，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：