一种改善牙釉质脱矿的含氟抗菌隐形矫治器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改善牙釉质脱矿的含氟抗菌隐形矫治器及其制备方法，该矫治器可有效释放氟，促进脱矿牙面再矿化，且抗菌性能良好稳定，具有良好的生物相容性与理想的外观。本发明专利技术通过层层自主装法固定溶菌酶和含氟透明质酸，得到兼具溶菌酶抗菌性能和氟的促再矿化性能的含氟抗菌隐形矫治器，且溶菌酶和透明质酸生物相容性好、成本低和效率高。本发明专利技术制作的含氟抗菌矫治器可促进牙釉质再矿化，亦可抑制与细菌相关的牙龈炎、龋病、牙髓病、牙周炎的发生发展，且制备过程简易高效无污染，具有广阔的临床应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种改善牙釉质脱矿的含氟抗菌隐形矫治器及其制备方法
本专利技术属于材料改性及口腔医学
更具体地，涉及一种改善牙釉质脱矿的含氟抗菌隐形矫治器及其制备方法。
技术介绍
隐形矫治器由于可自行摘戴、便于清洁、美观、舒适等优点，现已逐渐成为主流矫治手段之一。然而，随着佩戴隐形矫治器患者群体的扩大，隐形矫治所带来的并发症亦逐渐显露，例如隐形矫治器包裹牙面面积大且佩戴时间长，可影响口腔微环境使菌群丰度显著增加；隐形矫治器的附件粘接过程中对牙面的酸蚀及附件周围的粗糙表面亦可引起菌斑堆积；在口腔卫生控制不佳时，菌斑大量堆积在矫治器与牙面形成的相对密闭空间中，从而增加牙龈炎、釉质脱矿、甚至牙髓病和牙周病的风险，尤其是自我约束力和自我口腔健康意识较差的青少年人群。研究表明缺乏健康指导和口腔卫生干预的青少年患者在佩戴隐形矫治器后，牙釉质脱矿发生率高于60％。迄今为止，已经报道许多具有抗菌作用的矫治器以用于防治矫治过程中细菌引起的相关疾病，如中国专利申请201110192472.8公开了一种射频磁控溅射法在金属托槽表面附着掺氮TiO2-xNx薄膜的方法，但该方法反应温度高，难以在隐形矫治器中推广；中国专利申请201911357625.2提供了一种在隐形矫治器上制作银掺杂二氧化钛纳米抗菌复合涂层的方法，但使用的磁控溅射离子镀设备价格昂贵且程序复杂，而且由于无机纳米材料的引入，难以保证矫治器良好的生物相容性；中国专利申请202010062403.4提供的由叔铵化和原位季铵化形成的抗菌隐形矫治器，虽然避免了抗菌剂释放进入人体代谢而影响生物安全性，但接枝基团仍为外源性物质，与理想的生物相容性仍存在差距，且制作过程涉及多种化学反应，步骤较为复杂。然而，上述公开的抗菌矫治器产品的制作方法存在设备昂贵、操作复杂、成本较高等缺点，且采用的抗菌原材料为生物相容性欠佳的无机金属及其复合物。此外，以上技术只考虑了抗菌问题而未涉及促进牙釉质矿化层面，功能单一，无法全面满足消费者的需求。因此，急需设计一种制作简便、生物安全性好、抗菌效果持久稳定且可以促进脱矿牙面再矿化的隐形矫治器。
技术实现思路
本专利技术旨在为龋病易感患者提供一种改善牙釉质脱矿的含氟抗菌隐形矫治器。该含氟抗菌隐形矫治器可有效释放氟离子，促进脱矿牙面再矿化，且抗菌性能良好稳定，可用于改善牙釉质脱矿水平并防治隐形矫治过程中与菌斑相关性疾病。本专利技术的目的是提供一种改善牙釉质脱矿的含氟抗菌隐形矫治器。本专利技术的另一目的是提供一种改善牙釉质脱矿的含氟抗菌隐形矫治器制备方法。本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：一种改善牙釉质脱矿的含氟抗菌隐形矫治器，其制备方法包括以下步骤：S1.将基材浸泡在含还原剂和溶菌酶的混合溶液中，得到表面具有相转变溶菌酶的基材，洗涤干燥；S2.将表面具有相转变溶菌酶的基材浸泡于含氟化物的带负电生物大分子溶液中，洗涤干燥；S3.将上述所得基材浸泡于溶菌酶溶液中，洗涤干燥后，再次浸泡于含氟化物的带负电生物大分子溶液中；S4.重复步骤S3的操作3～7次，干燥后得含氟抗菌隐形矫治器；其中，步骤S2和步骤S3所述带负电生物大分子溶液中，氟化物的浓度为0.5～2mg/L。溶菌酶是人体先天免疫的基础，生物相容性高，可参与维持口腔环境的稳态，而带负电的生物大分子和氟化物在临床中已经广泛使用，氟化物不仅可以防止牙釉质脱矿，还可以促进其再矿化。本专利技术通过静电作用力可将带负电荷的含氟生物大分子和带正电的溶菌酶层层堆积于相转变溶菌酶，该方法一方面可固定天然抗菌成分溶菌酶，另一方面固定了可有效释放氟离子的带负电生物大分子，从而得到一种具有改善牙面脱矿作用的含氟抗菌隐形矫治器。上述步骤S1中得到表面具有相转变溶菌酶的基材的方法是本领域技术人员熟知的方法，例如专利技术专利申请CN105039953A中已经公开详细的方法。优选地，步骤S1中所述混合溶液pH为6～8，浸泡温度为15～30℃。优选地，步骤S1中所述还原剂浓度为30～60mmol/L。更优选地，步骤S1中所述还原剂浓度为50mmol/L。优选地，步骤S1中所述溶菌酶浓度为2～20mg/mL。更优选地，步骤S1中所述溶菌酶浓度为10mg/mL。相转变溶菌酶可以提供丰富的正电荷和C-H键，有利于进一步结合含氟化物的带负电生物大分子溶液。优选地，步骤S2和步骤S3所述带负电生物大分子溶液中，氟化物为氟化钙或氟化钠。更优选地，步骤S2和步骤S3所述带负电生物大分子溶液中，氟化物为氟化钠。由于氟浓度过高对人体健康有害，因此步骤S2和步骤S3所述带负电生物大分子溶液中，氟化物的浓度为0.5～2mg/L。优选地，步骤S2和步骤S3所述带负电生物大分子溶液中，氟化物的浓度为1.0～2.0mg/L。本专利技术含氟化物的带负电生物大分子溶液的制备方法为：将带负电生物大分子粉末加入0.2％冰醋酸溶液，搅拌至完全溶解，得到带负电生物大分子溶液，再加氟化物粉末，直至粉末完全溶解，最终配制成含氟化物的带负电生物大分子溶液。专利技术人研究发现，透明质酸具有良好生物相容性，且能有效负载氟化物，而其他带负电生物大分子，例如海藻酸，其制备的水溶液具有较高的黏度，易形成水凝胶而增加制备难度；卵清蛋白虽然具有良好生物相容性，但不能用于负载或释放氟。因此，本专利技术步骤S2和步骤S3所述带负电生物大分子溶液中，带负电生物大分子优选为透明质酸。优选地，步骤S2和步骤S3所述带负电生物大分子溶液中，带负电生物大分子溶液浓度为0.5～2mg/mL。由于亲水性表面抗细菌黏附能力比疏水性表面更强，因此本专利技术通过在基材表面引入透明质酸和溶菌酶，增加基材表面的氨基(-NH2)、羧基(-COOH)，从而提高基材的亲水性，提高含氟抗菌隐形矫治器的抗菌效果。优选地，步骤S3中所述溶菌酶溶液的浓度为0.5～2mg/mL。考虑亲水性和操作复杂性之间的平衡，优选地，步骤S4重复步骤S3的操作3次，操作次数与形成的层数相关，对释放氟的性能有影响。专利技术人研究发现，经过3次后，形成组装3个溶菌酶和含氟化物带负电生物大分子的双分子层，且最外层为含氟化物带负电生物大分子的含氟抗菌矫治器，其释放氟的效果最好。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供了一种改善牙釉质脱矿的含氟抗菌隐形矫治器，该矫治器可有效释放氟离子，促进脱矿牙面再矿化，且抗菌性能良好稳定，具有良好的生物相容性和理想的外观。本专利技术以相转变溶菌酶为基层，通过层层堆积法和静电作用力，将溶菌酶和含氟透明质酸固定于基体表面，获得具有良好稳定抗菌和有效释放氟效果的含氟抗菌隐形矫治器，且制备工艺简单、原材料便宜易得、所需种类较少、成本低和效率高等。因此，本专利技术的含氟抗菌隐形矫治器可改善牙釉质脱矿水平，亦可防治正畸治疗过程中的牙龈炎、龋病、牙髓病、牙周病等与细菌相关的口腔疾病，且制备过程简易、高效无污染，具有广阔的临床应用前景。附图说明图1为本专利技术含氟抗菌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善牙釉质脱矿的含氟抗菌隐形矫治器，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：/nS1.将基材浸泡在含还原剂和溶菌酶的混合溶液中，得到表面具有相转变溶菌酶的基材，洗涤干燥；/nS2.将表面具有相转变溶菌酶的基材浸泡于含氟化物的带负电生物大分子溶液中，洗涤干燥；/nS3.将上述所得基材浸泡于溶菌酶溶液中，洗涤干燥后，再次浸泡于含氟化物的带负电生物大分子溶液中；/nS4.重复步骤S3的操作3～7次，干燥后得含氟抗菌隐形矫治器；/n其中，步骤S2和步骤S3所述带负电生物大分子溶液中，氟化物的浓度为0.5～2.0mg/L。/n

【技术特征摘要】
1.一种改善牙釉质脱矿的含氟抗菌隐形矫治器，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
S1.将基材浸泡在含还原剂和溶菌酶的混合溶液中，得到表面具有相转变溶菌酶的基材，洗涤干燥；
S2.将表面具有相转变溶菌酶的基材浸泡于含氟化物的带负电生物大分子溶液中，洗涤干燥；
S3.将上述所得基材浸泡于溶菌酶溶液中，洗涤干燥后，再次浸泡于含氟化物的带负电生物大分子溶液中；
S4.重复步骤S3的操作3～7次，干燥后得含氟抗菌隐形矫治器；
其中，步骤S2和步骤S3所述带负电生物大分子溶液中，氟化物的浓度为0.5～2.0mg/L。


2.根据权利要求1所述含氟抗菌隐形矫治器，其特征在于，步骤S2和步骤S3所述带负电生物大分子溶液中，氟化物的浓度为1.0～2.0mg/L。


3.根据权利要求1所述含氟抗菌隐形矫治器，其特征在于，步骤S2和步骤S3所述带负电生物大分子溶液中，氟化物为氟化钙或氟化钠。


4.根据权利要求1所述含氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，代丹妮，陈堉铭，王健蓉，何龙文，邵龙泉，
申请(专利权)人：南方医科大学口腔医院，
类型：发明
国别省市：广东;44