种植体的表面处理方法及其应用与流程

本发明涉及医用生物植入材料，具体一种在氧化锆种植体的表面制备特殊形貌的表面处理方法及其应用，特别涉及一种在氧化锆种植体表面制备有益于骨结合的一种表面形貌。

背景技术：

1、种植牙技术是一种用于牙列缺损或缺失后，替代人工牙行使功能的一种技术。种植牙行使功能的生物学基础是骨整合理论。即在光学显微镜下，骨组织与可负载的种植体表面直接结合，无纤维组织介入。这种骨结合要处于动态平衡，长期稳定。

2、目前，常用的种植体材质为纯钛(ta4)或者钛合金(tc4，ti-zr alloy)，这些金属或金属合金，具有良好机械强度的同时具有良好的骨整合性能，骨整合后可以很好的承担咀嚼压力。但因金属材料本身有固有的一些缺陷，如核磁或ct拍摄中产生伪影，较高的导电和导热性破坏牙周组织，金属离子溶出后的局部过敏及局部富集等，特别是金属颜色为黑灰色，穿龈部位常常有透青和颈缘灰线，影响美观。

3、为解决这些问题，氧化锆材料逐渐成为合适的替代材料，氧化锆具有优良的机械强度和生物相容性，是电和热的不良导体，不会产生微电流和热灼伤，不会因离子溶出而被免疫系统当成异物引起炎症或过敏，特别是其美观的颜色，使得适宜放置于美学部位。

4、人工材料通常会进行表面处理，使得更易与骨结合。对于陶瓷材料，可以查找到有喷砂、酸蚀、激光、表面涂层、表面构建结构、紫外光等方法。对于喷砂和酸蚀处理，遇到的问题是因氧化锆烧结后晶体坚硬导致喷砂酸蚀效果差，且喷砂和酸蚀处理容易造成材质表面缺陷，如微裂纹等，影响强度。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种种植体的表面形貌、种植体的表面处理方法，不破坏材质表面结构，可形成良好骨整合。

2、本发明的技术方案如下：

3、种植体的表面处理方法，具体包括：

4、(1)模具制备。制备种植体的阴模，对所述阴模的内表面处理后制备出宏观表面形貌，获得模具；

5、(2)在步骤(1)所述的模具的内表面，喷涂混合涂层；

6、(3)将种植体的原料粉料充填到模具的金属模腔内，经压制成型、烧结后，得到所述种植体。

7、根据本发明的实施方案，步骤(1)中，所述模具的模腔可以采用金属材料制备得到，所述金属材料选自但不限于不锈钢、铝合金、钛合金等中的至少一种。

8、根据本发明的实施方案，步骤(1)中，所述内表面处理选自喷砂、酸蚀、激光等方式中的至少一种。

9、根据本发明示例性的方案，所述喷砂采用砂球进行。优选地，所述砂球选自氧化锆和/或氧化铝。优选地，所述砂球的直径为250-500μm。进一步地，所述喷砂的压强为2-14bar，所述喷砂的工作距离为1-5cm。

10、根据本发明的实施方案，步骤(2)中，所述混合涂层包括陶瓷粉体和碱性氧化物。

11、根据本发明的实施方案，所述碱性氧化物选自磷酸钙、氧化钙、氧化镁等中的至少一种。

12、根据本发明的实施方案，所述陶瓷粉体为氧化锆，具体为3yztp。

13、根据本发明的实施方案，所述陶瓷粉体和碱性氧化物的体积比为(0.2-0.8):(0.8-0.2)，更优选为(0.4-0.6)：(0.6-0.4)。

14、根据本发明的实施方案，步骤(2)中，所述混合涂层的厚度为1-20μm，更优选择2-10μm。

15、根据本发明的实施方案，步骤(2)中，所述模具的内表面具有一定粗糙度，所述粗糙度ra为1-5μm，例如为1.8μm、2.4μm。

16、根据本发明的实施方案，步骤(3)中，所述种植体的原料粉料选自氧化锆粉末。

17、根据本发明的实施方案，步骤(3)中，所述种植体的原料粉料具有较好的流动性。

18、根据本发明的实施方案，所述种植体的原料粉料的比表面积为10-20m2/g。

19、根据本发明的实施方案，所述种植体的原料粉料的粒径为0.01-0.1μm，例如为0.04μm。

20、根据本发明的实施方案，步骤(3)中，所述烧结包括：烧结温度为1450℃-1530℃，例如为1500℃；烧结时间为1.5h-2.5h，例如为2h。

21、根据本发明的实施方案，步骤(3)中，在烧结之后，还任选的进行打磨。优选地，所述打磨是指去除毛刺等缺陷，所述打磨可选用本领域已知的方式进行，本发明中不做具体的限定。

22、根据本发明的实施方案，步骤(3)中，在烧结之后，还可以进行刻蚀。优选地，所述刻蚀包括：利用蚀刻液去除种植体的表面中容易去除的物质，例如磷酸钙、氧化钙、氧化镁等碱性或两性氧化物，而不影响种植体中原料基体(如氧化锆)的性能。

23、进一步地，所述蚀刻液选自无机酸中的至少一种，例如可以选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸等中的至少一种、两种或多种，又例如可以是上述无机酸中的一种单一酸，也可以是上述无机酸中的两种或多种的混合酸。

24、优选地，所述蚀刻的时间为10s-120min，优选为20-40min，更优选为30min。

25、根据本发明的实施方案，步骤(3)中，在所述打磨和/或蚀刻之后还可以进行清洗。

26、优选地，所述清洗包括：使用氯化钠溶液或者去离子水清洗，所述清洗可以选用本领域已知的方法进行，例如使用超声震荡；优选地，所述清洗的时间为1-10分钟。

27、本发明还提供一种种植体的表面形貌，所述表面形貌通过上文所述的表面处理方法制备得到。

28、根据本发明的实施方案，所述种植体的表面的粗糙度ra为1-5μm，例如为1.8μm、2.4μm。

29、本发明还提供一种种植体，所述种植体的表面包括上述种植体的表面形貌。

30、根据本发明的实施方案，所述种植体的表面的粗糙度ra为1-5μm，例如为1.8μm、2.4μm。

31、本发明还提供一种种植体，所述种植体的表面通过上文所述的表面处理方法制备得到。

32、根据本发明的实施方案，所述种植体的表面的粗糙度ra为1-5μm，例如为1.8μm、2.4μm。

33、本发明还提供上述种植体在医用生物植入材料中的应用。

34、有益效果

35、本发明提供一种种植体的表面处理方法，通过本发明的表面处理方法不仅可以制备得到具有宏观形貌和微观形貌的种植体，而且可以避免因喷砂、酸蚀等表面处理造成的材料表面缺陷，得到的种植体的成分基本与原料相同，且杂质含量更少，不会造成表面成分的改变，从而维持较好的材料性能。

技术特征：

1.种植体的表面处理方法，其特征在于，所述表面处理方法具体包括：

2.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述模具的模腔采用金属材料制备得到，所述金属材料选自不锈钢、铝合金、钛合金中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的表面处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所述混合涂层包括陶瓷粉体和碱性氧化物。

4.根据权利要求1-3任一项所述的表面处理方法，其特征在于，所述陶瓷粉体和碱性氧化物的体积比为(0.2-0.8):(0.8-0.2)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的表面处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述种植体的原料粉料选自氧化锆粉末。

6.根据权利要求1-5任一项所述的表面处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述烧结包括：烧结温度为1450℃-1530℃；烧结时间为1.5h-2.5h。

7.一种种植体的表面形貌，其特征在于，所述表面形貌通过权利要求1-6任一项所述的表面处理方法制备得到。

8.一种种植体，其特征在于，所述种植体的表面包括权利要求7所述的种植体的表面形貌。

9.一种种植体，其特征在于，所述种植体的表面通过权利要求1-6任一项所述的表面处理方法制备得到。

10.权利要求8或9所述的种植体在医用生物植入材料中的应用。

技术总结本发明公开了种植体的表面处理方法及应用。本发明的种植体的表面处理方法具体包括：(1)模具制备。制备种植体的阴模，对所述阴模的内表面处理后制备出宏观表面形貌，获得模具；(2)在步骤(1)所述的模具的内表面，喷涂混合涂层；(3)将种植体的原料粉料充填到模具的金属模腔内，经压制成型、烧结后，得到所述种植体。通过本发明的表面处理方法不仅可以制备得到具有宏观形貌和微观形貌的种植体，而且可以避免因喷砂、酸蚀等表面处理造成的材料表面缺陷，得到的种植体的成分基本与原料相同，且杂质含量更少，不会造成表面成分的改变，从而维持较好的材料性能。技术研发人员：党瑞杰,乔波,朱彪,单验博,郭树琴受保护的技术使用者：北京瑞瓷医疗科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11