[发明专利]一种基台的表面改性方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料表面改性技术领域，具体涉及一种基台的表面改性方法。

背景技术

随着口腔种植技术的不断发展，种植修复已渐渐成为患者缺牙的首选治疗方案，缺牙修复中种植修复能最大限度地恢复患者的咀嚼功能并且几乎没有异物感，已经越来越多的被人们所接受和认可。随着种植体的广泛运用，种植体周围炎也越来越多见。种植体周围炎是由细菌引起的破坏种植体周围支持组织的炎症。医用牙科种植体主要包括种植体、基台和牙冠三部分，其中基台直接与牙龈接触，最容易引发种植体周围炎的产生。为此，通过合适的表面改性技术，提高基台表面的抗菌性能已引起了广大牙科医学人员的关注。

近年来，石墨烯以及衍生物，由于其优异的物理、化学及其生物学性能，在生物医学领域引起了广泛的关注。据报道，石墨烯及其衍生物具有良好的生物相容性，能够促进细胞的粘附、增殖，诱导骨髓间充质干细胞的成骨分化(ACS nano 2011,5,4670-4678)，而且，石墨烯及其衍生物还表现出了优异的抗菌性能(J.Am. Chem.Soc.2016,128,6331-6339)。我们知道单层石墨烯只有0.34nm的厚度，相对于细菌尺寸，它如同于刀子一般能够划破细菌膜，引起细菌的死亡，同时石墨烯还能够通过包裹、捕获以及电子转移来杀死细菌。因此，在基台表面制备一层氧化石墨烯改性层，能够有效的抑制细菌的粘附和增殖。

然而，氧化石墨烯抗菌效果的发挥，必须与细菌有着直接的接触，固定在基台表面的氧化石墨烯，对其周围浮游的细菌并不能发挥有效的抗菌效果。

本发明人在实现本发明的过程中发现，盐酸米诺环素作为一种常用于治疗种植体周围炎的抗生素，通过氧化石墨烯负载抗生素盐酸米诺环素是一个不错的选择，依靠氧化石墨烯的接触杀菌和盐酸米诺环素的释放杀菌，能够最大限度地提高基台表面的抗菌性能，有效的预防和治疗种植体周围炎。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种基台的表面改性方法，依靠氧化石墨烯的接触杀菌和盐酸米诺环素的释放杀菌，能够最大限度地提高基台表面的抗菌性能，有效的预防和治疗种植体周围炎。

上述技术问题的解决通过以下技术方案实现，一种基台的表面改性方法，包括以下步骤：

基台的碱处理；

碱处理后的基台置于3-氨丙基三甲氧基硅烷的水溶液中超声反应一段时间；

超声反应后的基台置于氧化石墨烯的水溶液中浸泡一段时间，然后自然晾干，转移到盐酸米诺环素的水溶液浸泡一段时间。

较佳的，所述碱处理为将所述基台置于1～5mol/L的氢氧化钠溶液中，置于摇床摇晃6～12小时，摇床转速为50～100rpm。最佳地，将所述基台置于5 mol/L的氢氧化钠溶液中，置于摇床摇晃12小时，摇床转速为100rpm。

较佳的，所述3-氨丙基三甲氧基硅烷的水溶液的体积比浓度为1～10％，所述超声反应的时间为2～4小时。最佳的，所述3-氨丙基三甲氧基硅烷的水溶液的体积比浓度为5％，所述超声反应的时间为2小时。

较佳的，所述氧化石墨烯的水溶液的浓度为0.12～1mg/mL，在所述氧化石墨烯的水溶液中浸泡的时间为12～48小时。最佳的，所述氧化石墨烯的水溶液的浓度为0.12mg/mL，在所述氧化石墨烯的水溶液中浸泡的时间为48小时。

较佳的，所述盐酸米诺环素的水溶液的浓度为1～5mg/mL，在所述盐酸米诺环素的水溶液中浸泡的时间为12～48小时。最佳的，所述盐酸米诺环素的水溶液的浓度为1mg/mL，在所述盐酸米诺环素的水溶液中浸泡的时间为48小时。

较佳的，所述基台的材料为医用钛或钛合金。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明对基台先进行碱处理，获得羟基化的基台表面；然后与3-氨丙基三甲氧基硅烷反应，获得氨基化的基台表面；氨基与氧化石墨烯上的羧基互相作用，使得氧化石墨烯成功地粘附在基台表面，随后依靠氧化石墨烯表面的π-π电子成功负载抗生素盐酸米诺环素。本发明通过上述化学偶联及物理吸附对基台进行表面改性，获得的基台的表面均匀分布着氧化石墨烯改性层，并且，氧化石墨烯的表面均匀负载着盐酸米诺环素，依靠氧化石墨烯的接触杀菌和盐酸米诺环素的释放杀菌，显著提高了基台表面的抗菌性能，同时，也改善了基台表面的细胞相容性。

附图说明

图1是经本发明改性前后基台表面的扫描电镜形貌图，图中a表示改性前基台表面的电镜形貌，b表示改性后基台表面的电镜形貌；