二、钛及钛合金的表面改性 为了进一步改善钛及钛合金人工牙根的生物活性、骨传
导性、抗腐蚀性和抗摩擦磨损性等性能，目前钛及钛合金 人工牙根的表面通常都经过表面处理。 （一）机械改性方法
主要有切削、磨削、抛光、喷砂、激光蚀刻等，以及其 他物理处理、表面清洁方法。
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（二）化学改性方法 1、酸处理 去除金属钛表面的氧化层和污染物，10%~30%硝酸
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一、性能要求 1、生物学性能 包括生物安全性、相容性、功能性三
方面。植入骨组织的材料最好能够与骨组织形成骨性结合。 2、适宜的力学性能 材料与植入部位组织的力学性能
相匹配，弹性模量要相同或相近。
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3、良好的化学稳定性 在机体正常代谢环境中不发生腐蚀、 变质、变性和老化，化学性能稳定。
4、可消毒灭菌 材料不发生变形，不对材料的性能产生影响。 5、良好的加工成型性和临床操作性。 6、生产实用。
1、植入材料的表面能 材料植入组织后首先与体液相互 作用，从表面开始发生浸润、溶解、离子交换等反应，而后 逐渐向材料内部扩散。这些反应与反应速度、作用深度和材 料的化学成分、表面结构以及反应产物的性质有关。体液对 材料的润湿性，很大程度地影响植入材料与机体组织的结合。
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2、植入材料的孔隙 孔隙具有以下几方面的作用： （1）为组织细胞向植入材料中生长提供通道和生长场所。 （2）增大组织液与植入材料之间的接触表面积，加速反应 过程。 （3）孔隙有利于局部体液循环，为长入材料内部的新生组 织提供营养。 （4）组织长入孔隙后与材料形成机械性锁结作用，显著提 高两者的结合强度。
第十五章 口腔植入材料
第一节 概述
口腔植入材料（materials in dental implantology） 是指部分或全部埋植于口腔颌面部软组织、骨组织的生物材 料，用于修复口腔颌面部组织器官缺损并重建其生理功能， 或为口腔颌面部组织器官缺失、缺损修复重建提供固位体， 也可作为口腔颌面部疾患治疗的装置。
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3、植入材料的形态 颗粒状、粉末状、块状材料。外形 圆钝的材料与锐利的材料，有孔材料与无孔材料。 （三）材料力学性质与界面
植入材料本身的力学性质和在应力作用下的力传导性质， 必须与植入区组织的力学性能和力的传导性质相匹配，获得 良好的力学相容性，提高植入材料的成功率。陶瓷和金属材 料与天然牙和骨组织相比，弹性模量高，刚性大。
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三、种植体的组织反应及骨结合机制 （一）牙种植体周围的组织反应
第一阶段：种植体植入后表面首先被血 块包绕，由于骨髓内生物高分子的吸附，很 快形成暂时性的适应层，骨髓内细胞则在其 外侧散开。
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第二阶段：术后月1个月，钻骨切削引起的 骨损伤以及植入时对骨施加的过大压力，使骨组 织的某些地方出现了吸收现象。骨形成也在同步 进行，主要以创伤修复为主。如果在种植体表面 存在生物活性材料，形成化学性钙化层，是种植 体与骨组织界面生物学结合的基础。
合金与基材表面快速熔化，在基材表面形成与基材不同的快 速凝固过程。
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（四）生物化学表面改性技术 生物化学表面改性技术的目的是通过将特定的蛋白、酶
或者肽附着于钛种植体表面，诱导特定细胞的分化和组织改 建，控制骨整合的发生发展，提高金属钛表面的生物活性。
1、吸附生物大分子 2、化学键合 3、层层自组装
和1%~3%氢氟酸的混合酸。 2、碱热处理 提高金属钛的生物活性，使种植体生成仿生磷
灰化学
溶解和氧化的过程。
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4、溶胶-凝胶涂层 在钛种植体表面形成陶瓷涂层，提高种植 体的生物活性。
5、阳极氧化 使金属钛获得特定的表面形貌，提高抗腐蚀性、 生物活性和骨传导性。优势在于：①表面氧化层与钛基体结 合强度高、结构致密均匀；②通过调整工艺参数，可在较大 范围内改变氧化层的结构和化学成分；③反应在常温下进行， 操作方便，易于掌握。
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三、材料与组织界面 材料植入机体后，形成材料与组织的结合界面。可分为
机械嵌合、物理结合和化学键结合。从生物组织形态学观察， 材料植入后，与组织的界面相继发生急、慢性炎症反应，直 至材料与组织完全相容，理想的植入材料应当与组织间形成 无界面的结合。
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（一）材料化学组成与界面
植入材料的化学组成是影响界面结合最重要的因素。具有 与组织相似化学成分的材料更容易与组织形成良好结合。 （二）材料表面性状与界面
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二、种类 （一）按材料化学组成分类
1、金属及合金植入材料 2、陶瓷植入材料 ①生物惰性陶瓷②生物活性陶瓷③生物 可吸收陶瓷。 3、有机高分子植入材料 分为生物不可降解材料和生物可 降解与吸收材料两类。 4、复合植入材料 金属与陶瓷，陶瓷与有机高分子的复合。
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（二）按临床用途分类 1、经皮/穿龈植入材料 2、骨修复材料 3、软骨修复材料 4、软组织修复材料 5、治疗用植入材料
6、化学气相沉积 提高金属钛的抗摩擦磨损性、抗腐蚀性和 生物相容性。
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（三）物理改性方法 1、等离子体喷涂 该方法可以在种植体表面形成一层陶瓷
涂层，提高金属钛表面的抗摩擦磨损性和生物活性。 2、物理气相沉积 在真空条件下，利用物理方法（蒸发或
溅射）将涂层材料汽化，直接沉积到钛基体表面，形成涂层。 3、等离子体浸没离子注入和沉积 4、激光熔覆 采用高密度激光束将具有不同性能、成分的
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第三阶段：植入后3个月，种植体周围开始形 成胶原纤维，继而形成网状纤维结构逐步完成骨性 结合。组织学表现为：成骨细胞的突起包绕附着于 种植体表面，骨细胞成熟，界面无结缔组织。
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（二）骨性结合的机制 通过种植体表面与周围组织在细胞与分子水平上的相互
作用而完成。当牙种植体植入骨内后，即刻会吸收周围血液 和组织液中的一些生物大分子，形成生物大分子层，继而诱 发一系列的细胞学变化，种植体表面的细胞层增殖、分化、 合成并分泌细胞外基质等不同的生物学反应，最终矿化成骨。
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不同形态的人工骨
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第二节 人工牙根材料
一、概述 1、概念 人工牙根是指牙种植体（dental implant）埋
入骨组织的部分，其作用是将种植体上部修复体承受的咬合 力直接传导和分散到颌骨组织中。
2、种类及性能特点 主要是钛及钛合金，钛及钛合金的 弹性模量更接近骨组织，有利于外力的传递。
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