牙科植入物、用于牙科应用的部件、用于牙科应用的植入物系统、用于在可植入或植入物部件的表面上形成保护层的方法、具有保护层的可植入或植入物部件以及保护层的用途技术方案

本发明专利技术提供一种牙科植入物，其被构造为插入到颌骨中的孔中并且在植入时至少部分地位于骨组织中，所述牙科植入物包括：冠状植入物区域，所述冠状植入物区域的表面至少部分地由平均厚度在从60nm至170nm的范围内的氧化物层覆盖并且具有在从0.1μm至1.0μm的范围内的平均算术均值高度Sa。还提供了一种用于牙科应用的部件，优选地为牙科基台，以及包括所述牙科植入物和所述部件的植入物系统，其中所述部件的表面至少部分地由平均厚度在从60nm至170nm的所述范围内的氧化物层覆盖，并且具有在从0.05μm至0.5μm的范围内的平均算术均值高度Sa。一种用于在可植入或植入物部件的表面上形成保护层的方法，所述方法包括：a)在部件的所述表面上施涂溶液，所述溶液在25℃下的pH值为6.8或更小；以及b)使在步骤a)中施涂的所述溶液干燥，以在用于牙科应用的所述部件的所述表面上形成保护层。最后，本发明专利技术的部分是一种具有可如以上获得的保护层的可植入或植入物部件以及此类层用于存储的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】牙科植入物、用于牙科应用的部件、用于牙科应用的植入物系统、用于在可植入或植入物部件的表面上形成保护层的方法、具有保护层的可植入或植入物部件以及保护层的用途
本专利技术涉及一种牙科植入物、用于牙科应用的部件、用于牙科应用的植入物系统、用于在可植入或植入物部件的表面上形成保护层的方法、可植入或植入物部件以及保护层的用途。
技术介绍
几十年来，牙科植入物已经成功地用于替换脱落或缺失的牙齿。植牙的首要挑战之一在于，修改软组织粘附表面的性质以在促进最佳软组织粘附的同时使细菌粘附和生物膜形成最小化并允许保持良好的口腔卫生。此外，另一个主要目标是定制设计牙科植入物的与骨组织形成接触的那些表面。这里的目的是实现牙科植入物的最可行的骨整合，这正是植入物在多年内起作用以及抑制植入后并发症的基础。除了所有的医学和生物学要求之外，美学也会发挥作用。这里的目的是实现尽可能接近天然牙齿的外观，并且避免牙科植入物结构的任何部分可见。数年来，已经提出固定装置、垫片和假体部件的各种植入物结构和设计，以便至少部分地解决上述需求。此外，已经提出将各种物质和组合物用作基材上的涂层，诸如以形成植入物表面。然而，如在阅读本申请的技术背景之后将认识到的，人体是高度进化且复杂的环境，并且如何设计植入物结构来克服所描述的问题并不是显而易见的任务。表面是一种处理已经用于骨的骨整合并已针对其显示出极好的结果的牙科植入物的方式。所述表面具有钛氧化物层，所述钛氧化物层具有孔隙大小通常在50nm至5μm的范围内的均匀分布的孔隙结构，并且磷嵌入钛氧化物中。表面粗糙度Sa为大约1.2μm。表面在JanHall和JukkaLausmaa于2000年在AppliedOsseointegrationResearch的第1卷、第5至8页中发表的“Propertiesofanewporousoxidesurfaceontitaniumimplants”中详细解释。WO2016/096734A1中描述了高级牙科植入物表面设计。其中，牙科植入物(优选地，螺钉状牙科植入物)表现出基本上根据牙科植入物的每个单独部分遇到的原位环境沿着牙科植入物的纵向轴线改变的表面设计。因此，其中的牙科植入物在牙科植入物的冠状端处具有相当平滑的表面，所述表面易于清洁并且促进良好的软组织连接。朝向牙科植入物的根尖端，表面粗糙度和孔隙率增加并且最大化，以提供用于颌骨组织的最佳向内生长和骨整合的表面。本专利技术和公开的部分旨在修改和进一步改进所述牙科植入物设计。除了关于植入引发的挑战之外，在植入之前也存在挑战。一个此类挑战是使(牙科)植入物和基台的设计性质标准化并且在整个保存期内控制所述性质。大多数商业植入物都存储在无菌包装中，并且在制造之后具有5年有效期。在存储期间，大气分子(诸如烃类)可能会沉积在植入物上，从而引起污染。烃类在钛上的沉积增加表明与表面能(亲水性)降低以及蛋白质和成骨细胞粘附降低有关。在表面上的烃类达到临界量的情况下，与新近制备的钛表面相比，报告了植入物骨整合以及骨-钛整合的生物力学强度降低。为了防止在存储时间期间对医学植入物的生物学性能产生此类潜在效应，已经开发了用于保持表面状态的包装策略，诸如湿式存储或干式存储，其使用可溶性保护层，从而在较长的存储时间之后得到原始表面。将植入物存储在湿式包装中会引起植入物表面性质随时间推移(由于例如氧化、纳米结构的形成等)而变化。此外，纳米结构受其他环境参数(像温度和压力)影响，这些参数无法在整个植入物存储过程中始终得到控制。由于这些原因，干式存储优于湿式存储。一种策略可以是将样品存储在受控的保护环境(即惰性气体)中。困难在于确保包装在整个存储过程中保持不透气，以及无法在临床医生现场实施容易的控制来表明包装尚未受到损坏。最后一种方法是通过向植入物施涂保护层来将表面保护为处于干燥状态。保护层通常通过浸渍和干燥工艺来施涂。保护层会防止存在于空气中的污染物到达表面。在与体液(诸如唾液或血液)接触后，保护层应当将被溶解，理想地会露出具有保持的化学能和表面能的原始表面。Rupp等人描述了关于通过微结构化钛植入物表面的化学改性来增强表面自由能和亲水性的研究，所述研究发表于JBiomedMaterResA.2006年2月；76(2)：323-34中。本文描述了植入物在氯化钠溶液中的湿式存储。在WO2007/118734A1中描述了利用此发现的方法。在这种情况下，干燥的盐层形成物理屏障，所述物理屏障在干式存储期间保护植入物表面，并且盐在植入时停留在植入物表面上。出于此原因，盐局限于在体液中易溶的那些盐。WO2007/118734A1的所有实例使用0.15MNaCl水溶液。Lüers等人在2016年的CurrentDirectionsinBiomedicalEngineering的第2卷第1期的557至560页中的一篇文章中描述了对由不同浓度的不同盐溶液形成的盐层的保护效应的研究。测试的溶液包括含有仅磷酸钠、仅磷酸钾、仅磷酸镁的溶液或氯化钠和氯化钾与磷酸钠和磷酸钾的混合溶液。溶液中的一种还含有氯化钙和氯化镁。所述研究调查了由不同浓度的此类溶液在钛植入物上形成的盐层对植入物的动态接触角的影响。获得以下最差结果：含有136.8mMNaCl、2.7mMKCl、1.5mMKH2PO4和8.1mMNa2HPO4的溶液、总浓度为96mM的含有仅磷酸钠的溶液、总浓度为9.6mM的含有仅磷酸钾的溶液以及总浓度为100mM的含有仅磷酸铵的溶液。所有其他溶液/浓度都同样结果良好，因为并未指示它们存在存储之后的接触角变化。在此项研究中测试的含有单价碱金属阳离子的所有溶液的pH值为7.3或更高，而对于含有碱土金属二价阳离子(Mg或Ca)的溶液，其pH值分别报告为6.7、6.3、3.5和2.7。据报告，pH值为6.3和6.7的溶液导致如通过动态接触角表达的表面能的降低，并且因此无法充分提供期望的保护。pH值分别为2.7和3.5的溶液含有仅二价Mg阳离子。与对应单价粒种的盐(碱金属盐)相比，Mg和Ca(碱土金属盐)盐通常不太可溶，并且因此可能更难溶解。还据报告，含有仅Mg盐的溶液在10mM的低浓度下导致盐层较差地分配在表面上，并且在更高浓度下，糖浆状残留物保留在表面上。所述文件还报告了盐层之间不同的表面外观，并且无法在所有情况下都获得均匀的膜。对于磷酸钠溶液尤其会遇到这些问题。作者推断，pH值为7.6的磷酸钾缓冲溶液提供了最佳系统来保护钛植入物表面，因为这关于保持盐层表面的亲水性和光学外观提供了最佳结果。存在关于对生物整合的可能负面影响的担忧，所述影响在优化以用于保持盐层表面的亲水性和光学外观的盐层的情况下可能发生。特别地，令人担忧的是，此类层可能会更大程度地保留在植入物表面上，由此可能干扰骨整合。而且，在许多情况下，植入物的下表面适于具有一定的结构和表面组成，并且在盐层完全或部分地保留在植入物表面上的情况下，这些特征可能无法表现出它们的生物学功能。因此，如果盐层在与液体(诸如水、体液或唾液)接触时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种牙科植入物，其被构造为插入到颌骨中的孔中并且在植入时至少部分地位于骨组织中，所述牙科植入物包括：/n冠状植入物区域，所述冠状植入物区域的表面/n至少部分地由平均厚度在从60nm至170nm的范围内的氧化物层覆盖，并且/n具有在从0.1μm至1.0μm的范围内的平均算术均值高度Sa。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181112 CH 01393/181.一种牙科植入物，其被构造为插入到颌骨中的孔中并且在植入时至少部分地位于骨组织中，所述牙科植入物包括：
冠状植入物区域，所述冠状植入物区域的表面
至少部分地由平均厚度在从60nm至170nm的范围内的氧化物层覆盖，并且
具有在从0.1μm至1.0μm的范围内的平均算术均值高度Sa。


2.根据权利要求1所述的牙科植入物，其中
所述冠状区域的所述表面是平滑的、基本上无孔的、纳米结构的和/或表现出机加工的结构，特别是包括来自机加工工艺的车削线的布置。


3.根据前述权利要求中任一项所述的牙科植入物，其中
所述冠状区域的所述表面的平均算术均值高度Sa在从0.2μm、优选地从0.4μm至0.6μm、优选地至0.8μm的范围内，并且任选地其中
所述氧化物层的平均厚度在从80nm至130nm、优选地至160nm的范围内。


4.根据前述权利要求中任一项所述的牙科植入物，其中
所述冠状区域在通过人眼观察时表现出黄色或粉红色。


5.根据前述权利要求中任一项所述的牙科植入物，其还包括：
过渡植入物区域；
根尖植入物区域；
纵向轴线，所述纵向轴线从所述冠状植入物区域延伸到所述根尖植入物区域；其中
沿着所述纵向轴线从所述牙科植入物的冠状端开始到所述牙科植入物的根尖端的区域的序列为：冠状植入物区域-过渡植入物区域-根尖植入物区域，并且
相对于所述区域的表面性质，以下中的至少一者适用：
-所述根尖植入物区域的平均算术均值高度Sa＞所述过渡植入物区域的Sa＞所述冠状植入物区域的Sa，
-所述根尖植入物区域的平均展开界面面积比Sdr＞所述过渡植入物区域的Sdr＞所述冠状植入物区域的Sdr，
-所述根尖植入物区域的植入物表面上的氧化物层的平均厚度dOX＞所述过渡植入物区域的植入物表面上的氧化物层的平均厚度dOX＞所述冠状植入物区域的植入物表面上的氧化物层的平均厚度dOX，以及
-所述根尖植入物区域的所述氧化物层的平均磷含量CP＞所述过渡植入物区域的所述氧化物层的CP＞所述冠状植入物区域的所述氧化物层的CP。


6.根据前述权利要求中任一项所述的牙科植入物，其中
所述根尖植入物区域、所述过渡植入物区域和所述冠状植入物区域的所述表面性质以逐步方式或连续方式、优选地渐变方式或它们的组合沿着所述牙科植入物的所述纵向轴线在所述不同区域之间改变。


7.根据前述权利要求中任一项所述的牙科植入物，其中
-在所述根尖植入物区域、所述过渡植入物区域和/或所述冠状植入物区域中，所述氧化物层还包括钙、镁和/或氟化物；和/或
-所述根尖植入物区域和所述过渡植入物区域的所述表面是微孔表面和/或包括骨生长引发物质和骨生长刺激物质中的至少一者。


8.根据前述权利要求中任一项所述的牙科植入物，其中
所述根尖植入物区域的所述表面表现出以下中的至少一者、优选地表现出以下中的全部：
-平均Sa：1.50μm±0.4μm，
-平均Sdr：187％±50％，
-平均孔隙直径：1.5μm±0.5μm，
-平均氧化物层厚度dOX：9000nm±3000nm，以及
-平均磷含量CP：在从4％、优选地从6％至10％、优选地至12％的范围内，
和/或
所述过渡植入物区域的所述表面表现出以下中的至少一者、优选地表现出以下中的全部：
-平均Sa：0.8μm±0.5μm，
-平均Sdr：148％±40％，
-平均孔隙直径：1.0μm±0.5μm
-平均氧化物层厚度dOX：7000nm±3000nm，以及
-平均磷含量CP：在从3％、优选地从5％至9％、优选地至11％的范围内，
和/或
所述冠状植入物区域的所述表面表现出以下中的至少一者、优选地表现出以下中的全部：
-平均Sa：0.5μm±0.3μm，
-平均Sdr：16.6％±15％，
-平均纳米结构大小：80nm±50nm，
-平均氧化物层厚度dOX：120nm±40nm，以及
-平均磷含量CP：在从2％、优选地从3％至5％、优选地至6％的范围内。


9.根据前述权利要求中任一项所述的牙科植入物，其中
所述根尖植入物区域、所述过渡植入物区域和所述冠状植入物区域的所述表面性质能够至少部分地通过执行阳极氧化工艺获得，优选地其中
所述区域的所述表面是包括所述氧化物层的阳极化的表面。


10.根据前述权利要求中任一项所述的牙科植入物，其中
所述过渡植入物区域和/或所述根尖植入物区域的所述表面能够通过执行火花阳极化工艺获得。


11.根据前述权利要求中任一项所述的牙科植入物，其中
所述牙科植入物的基础材料包括钛或钛合金，优选地由钛或钛合金组成，并且任选地其中
所述根尖植入物区域和所述过渡植入物区域的所述表面上的所述氧化物层包括优选地在70％至100％的范围内的呈锐钛矿相的结晶钛氧化物，并且剩余物包括金红石和/或无定形的钛氧化物，并且任选地其中
所述冠状植入物区域的所述表面上的所述氧化物层主要包括无定形的钛氧化物或由无定形的钛氧化物组成，优选地其中所述氧化物层实际上是非结晶的和/或无锐钛矿的。


12.根据前述权利要求中任一项所述的牙科植入物，其中
a)所述冠状植入物区域沿着所述纵向轴线从所述牙科植入物的冠状端朝向所述牙科植入物的根尖端延伸直至2mm±0.5mm，
所述过渡植入物区域进一步沿着所述纵向轴线从所述2mm±0.5mm朝向所述牙科植入物的所述根尖端延伸直至4mm±0.5mm，并且
所述根尖植入物区域从所述4mm±0.5mm延伸直至所述牙科植入物的所述根尖端
或
b)所述冠状植入物区域的沿着所述纵向轴线从所述牙科植入物的冠状端朝向所述牙科植入物的根尖端测量的长度是从0.5mm、优选地1.0mm、更优选地1.5mm至2.5mm、优选地4.0mm、并且更优选地6.0mm。


13.一种用于牙科应用的部件，优选地为牙科基台，其中
所述部件的表面
至少部分地由平均厚度在从60nm至170nm的范围内的氧化物层覆盖，并且
具有在从0.05μm至0.5μm的范围内的平均算术均值高度Sa。


14.根据权利要求13所述的部件，其中
所述部件的所述表面至少部分地通过执行阳极氧化工艺获得，优选地其中
所述部件的所述表面是包括所述氧化物层的阳极化的表面。


15.根据前述权利要求13和14中任一项所述的部件，其中
所述部件的所述表面是平滑的、纳米结构的、基本上无孔的和/或表现出机加工的结构，特别是包括来自机加工工艺的车削线的布置。


16.根据前述权利要求13至15中任一项所述的部件，其中
所述基台的所述表面在通过人眼观察时表现出黄色或粉红色。


17.根据前述权利要求13至16中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰茜卡·吉尔根巴赫布卢姆，塞巴斯蒂安·鲍尔，安杰利尼斯·加瑟，托约·拉扎菲阿里松，朱利奥·帕西亚内罗，瑟里夫·阿玛蒂，米夏埃尔·桑德霍尔策，玛格达莱娜·帕维尔基维奇克贝尔，法比奥·埃万杰利斯蒂，菲利普·利内曼，樊尚·米勒雷，
申请(专利权)人：诺贝尔生物服务公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH