[发明专利]一种抗菌、耐腐蚀的正畸金属矫治器及其制备方法

说明书

本发明提供了一种抗菌、耐腐蚀的正畸金属矫治器及其制备方法。本发明通过电沉积的方法将氧化石墨烯(GO)与银纳米粒子(AgNPs)电镀于牙科正畸金属矫治器表面，通过调节GO与AgNPs比例、沉积温度、沉积时间和电流密度，制备得的氧化石墨烯‑纳米银复合电沉积(EGO‑AgNPs)正畸金属矫治器具有了长效抑菌作用和耐腐蚀性能，改善了传统的金属固定矫治器在临床面临的医源性牙釉质脱矿、龋坏等问题。且本发明的方法具有操作简单、成本低廉，可控性强等特点，为制备具有持久抗菌活性和耐腐蚀性的牙科金属材料提供了一种简便、通用的策略。

技术领域

本发明涉及牙科材料领域，具体地，涉及一种抗菌、耐腐蚀的正畸金属矫治器及其制备方法。

背景技术

随着材料学的发展和加工工艺的改进，正畸矫治器的种类越来越多，产品的精度也越来越高。目前的各种全瓷隐形矫治器仍不能取代金属矫治器，正畸金属矫治器仍然是临床应用中最多最广泛的矫治器。正畸金属矫治器含多种金属成分，常见的有镍、铬、镉、钛、银、铜和锌等。正畸金属矫治器的平均正畸治疗时间为两年以上，虽然其中一些金属离子是人体不可或缺的微量元素，但口腔中多种菌群定植形成了复杂的微生态环境和电化学环境，在这个过程中，牙科材料还可与口腔环境中的组分发生化学反应，导致牙科金属材料发生腐蚀破坏、金属离子析出，离子的释放量过多会引起不可逆的毒性作用。此外，细菌易于附着定植，容易造成医源性牙釉质脱矿、龋坏，甚至导致牙周病高发。

为解决牙科金属材料在治疗过程中带来的医源性问题，可采用改性手段如金属表面处理来改善其临床应用。公开号为CN106512106A的中国发明专利公开了一种抗菌牙科材料，针对牙科材料抗菌效果不理想、对人体有毒性的问题，将牙科材料经聚乙二醇的乙醇-水溶液处理制备具有持久抗菌的无毒表面，但此种制备方法并没有对牙科金属材料耐腐蚀性能进行改善。授权公告号为CN109207984B的中国发明专利通过化学反应在GO的-OH官能团上原位合成AgNPs，采用冷喷涂技术获得耐腐蚀、抗菌的多功能金属基防护涂层，提供一种耐腐蚀抗菌抗生物污损的多功能金属基防护涂层，解决海洋环境中金属材料的腐蚀和生物污损等问题。然而该发明的防护涂层运用到的是海洋环境，而将其作为生物医学材料存在于机体体液环境时，无法保证其耐腐蚀性，抗菌性能和生物安全、无毒性。

因此，迫切需要寻求一种具备长效抗菌，耐腐蚀性强的生物安全性牙科正畸金属矫治器，以实现从源头抗菌，并使金属能耐受口腔环境的腐蚀以保持优良的理化性能。

发明内容

针对传统的牙科正畸金属矫治器存在无法同时具备抗菌性能和耐腐蚀性能，无法保证其作为生物医学材料的安全无毒性能的问题，本发明旨在提供一种抗菌、耐腐蚀的正畸金属矫治器及其制备方法，使得传统的正畸金属矫治器不仅具有长效抑菌的作用，改善临床面临的医源性牙釉质脱矿、龋坏等问题，还可有效延缓腐蚀进度，使其在临床应用中具备优良的理化性能和生物安全性。

本发明的首要目的是提供一种抗菌、耐腐蚀的正畸金属矫治器的制备方法。

本发明的另一目的是提供所述方法制备得到的抗菌、耐腐蚀的正畸金属矫治器。

本发明的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：

本发明提供了一种抗菌、耐腐蚀的正畸金属矫治器的制备方法，包括如下步骤：

S1.金属矫治器预处理：将金属矫治器打磨、抛光、清洗、干燥；

S2.电沉积液的制备：氧化石墨烯和纳米银粒子按1.25～5∶2.5的质量比混合，超声制备GO/AgNPs水溶液即得电沉积液；

S3.将步骤S1预处理的金属矫治器放入电沉积液，采用电流密度为30～150A/m²、温度为50～100℃的恒电流电沉积，以金属矫治器作为阳极，铂金属作为阴极，阳极与阴极间距为1～10cm，电沉积时间为1～24h；

S4.取出电沉积后的金属矫治器，清洗、干燥即得到所述抗菌、耐腐蚀的正畸金属矫治器。