基于纳米晶材料的口腔医疗器械

人工种植体的研究和应用中，钛、钛合金及其磷灰石涂层复合材料一直倍受关注。与传统的不锈钢和钴基合金相比，钛及其合金由于具有低密度、低模量、高强度、优异的生物相容性和耐腐蚀性等特点而在生物材料领域获得越来越广泛的应用。60年代末期，由瑞典Branemark教授首先证实并提出了骨组织与钛之间发生的牢固、持久而直接的结合的骨结合概念。最早及最常用医用钛合金是Ti6Al4V，其含有铝及毒性组元V，生物相容性较差，耐磨性也较差。80年代中期开始研制的医用钛合金，如德国Ti5Al2.5Fe合金、瑞士Ti6Al7Nb合金、日本Ti15Mo5Zr3Al合金及我国Ti75合金等力学性能有了进一步提高和改进，但均含有对人体有影响的元素铝，且上述合金弹性模量均高出人体硬组织5 倍以上，易造成人体机械不适性，应力屏蔽效应造成骨质疏松。

本项目成果转化来源于科技部国际合作重点研发计划，采用纳米晶钛作为牙种植体材料，晶粒尺寸为亚微米级（0.1-1μm）或纳米级（1-100nm），具有无毒副作用，良好的机械强度、疲劳极限、耐磨性、耐腐蚀性能以及生物相容性。纳米晶钛的弹性模量远低于钛合金的弹性模量，可以有效的降低人体机械不适应性。研究结果表明种植体表面形貌对骨愈合的速度和质量有很大的影响，纳米晶形貌不仅可以增大骨结合面积、稳定血凝块及细胞外基质蛋白支架，为成骨细胞提供稳定的微环境，并且还能促进蛋白的吸附、成骨细胞附着和分化。动物实验结果也证明了纳米晶钛合金种植体的医疗效果要远优于粗晶种植体。

项目成熟情况  

国内口腔种植体市场总量约100亿元，全球口腔种植体市场约为70亿美元。目前该产品已完成花样设计，具备规模化生产条件。

应用范围  

口腔种植体医疗器械。