一种具有高效抗变形链球菌的冠桥修复陶瓷及其制备与应用

1.本发明属于冠桥修复材料技术领域，具体涉及一种具有高效抗变形链球菌的冠桥修复陶瓷及其制备与应用。


背景技术：

2.口腔疾病尤其是龋齿和牙周病为常见的多发病，严重影响人们的健康。冠桥修复材料随着不断地发展已经取得了长足的进步，陶瓷基冠桥修复材料和成形技术已成为近十几年来的一个热点，其中硅酸铝钠陶瓷由于其力学性能和美观性与人体天然牙齿相匹配目前正被广泛的应用于冠桥修复领域。但是目前报道的硅酸铝钠陶瓷并不具备抗菌性能，容易在植入的初期由于细菌感染而导致植入失效，进而加深病人的痛苦也浪费病人的时间，精力和加大了病人的治疗费用。变形链球菌是口腔天然菌群中占比例最大的一种，而且其具有厌氧特性，所以往往其聚集导致龋齿等口腔疾病。因此，开发一种具备高效抗变形链球菌的硅酸铝钠基陶瓷将极大地推进冠桥修复领域。


技术实现要素：

3.为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种高效抗变形链球菌硅酸铝钠/纳米氧化锌复合陶瓷(即具有高效抗变形链球菌的冠桥修复陶瓷)的制备方法。
4.本发明的另一目的在于提供由上述制备方法得到的高效抗变形链球菌硅酸铝钠/纳米氧化锌复合陶瓷(即具有高效抗变形链球菌的冠桥修复陶瓷)。本发明的材料抗菌效果明显。
5.本发明的再一目的在于提供上述一种高效抗变形链球菌硅酸铝钠/纳米氧化锌复合陶瓷(即具有高效抗变形链球菌的冠桥修复陶瓷)在冠桥修复领域中的应用。
6.本发明目的通过以下技术方案实现：
7.一种具有高效抗变形链球菌的冠桥修复陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
8.(1)将硅酸铝钠和纳米氧化锌进行球磨，获得掺杂纳米氧化锌的硅酸铝钠粉体；以质量百分比计，硅酸铝钠97％-99.5％，纳米氧化锌0.5％-3％；
9.(2)掺杂纳米氧化锌的硅酸铝钠粉体与粘结剂混匀，陈化，造粒，成型，获得成型硅酸铝钠/纳米氧化铜；
10.(3)将成型硅酸铝钠/纳米氧化铜进行煅烧，获得抗变形链球菌硅酸铝钠/纳米氧化铜复合陶瓷即具有高效抗变形链球菌的冠桥修复陶瓷。
11.步骤(1)中球磨时，硅酸铝钠和纳米氧化锌中加入了无水乙醇；所述球磨的时间为8-12h，球磨的转速为300-450rpm。
12.球磨后，进行干燥，研磨，过筛处理。
13.所述干燥的温度为40-75℃；过筛的目数为60-100目。
14.步骤(2)中所述粘结剂的用量为掺杂纳米氧化锌的硅酸铝钠粉体质量的4-10％。
15.所述粘结剂是由聚乙烯醇、丙三醇和水组成；聚乙烯醇：丙三醇：水的质量比为(3-5)：(1.5-2)：1.5：30。
16.步骤(2)中所述陈化的时间为20～30h。
17.所述成型是指采用手扳式压机初压成坯体成型，再通过冷等静压成型再次压制，压力为200-220mpa；成型时间为25-35min。
18.步骤(3)中所述煅烧的条件为：煅烧温度700-900℃，升温速率5-10℃/min，保温时间2-4h。
19.所述高效抗变形链球菌硅酸铝钠/纳米氧化锌复合陶瓷通过上述方法制备得到。
20.所述高效抗变形链球菌硅酸铝钠/纳米氧化锌复合陶瓷用于医用冠桥修复材料，特别是冠桥修复材料。
21.本发明利用硅酸铝钠陶瓷材料自身作为一种良好的牙冠修复材料。通过引入氧化锌纳米粒子，在不对硅酸铝钠陶瓷自身理化性能产生过大的影响下，利用氧化锌的离子释放，纳米氧化锌与细菌接触破坏细菌膜导致其胞内物质流出而杀死细菌，并破坏遗传因子；此外纳米氧化锌可以通过产生活性氧来杀死细菌。因此本发明材料可对口腔内特定的变形链球菌进行快速和高效地杀死，从而实现在冠桥修复材料的修复初期避免因细菌感染而导致修复失效。
22.与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
23.本发明的制备方法工艺简便；过程可控性好，重复性高，节约资源；本发明的陶瓷对变形链球菌能进行快速和高效地杀死，从而实现在冠桥修复材料的修复初期避免因细菌感染而导致修复失效。
附图说明
24.图1为对比例制备的硅酸铝钠(nas)陶瓷对变形链球菌的抗菌效果图；
25.图2为实施例2制备的掺杂1wt％的zno的硅酸铝钠(nas/1.0zn)陶瓷对变形链球菌的抗菌效果图；
26.图3为实施例4制备的掺杂3wt％的zno的硅酸铝钠(nas/3.0zn)陶瓷对变形链球菌的抗菌效果图；
27.图4为对比例，实施例2和实施例4制备的陶瓷的抗菌平板计数统计图。
具体实施方式
28.下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
29.本发明实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用未注明生产厂商者的原料、试剂等，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
30.对比例
31.将硅酸铝钠粉体进行球磨8h(球磨时加入无水乙醇，粉体:无水乙醇质量比＝1:1.3)，转速300rpm，将浆料在40℃干燥后加入粉体质量4％的粘结剂(聚乙烯醇:丙三醇:无水乙醇:水＝3:1.5:1.5:30)；再次研磨过筛(100目)，25℃陈化24h，进行压片，200mpa等静压30min；将得到的硅酸铝钠/纳米氧化锌片进行高温煅烧得到陶瓷，煅烧温度700℃，升温
速率5℃/min，保温时间2h。图1为硅酸铝钠(nas)陶瓷对变形链球菌的抗菌效果图。
32.本对比例所得硅酸铝钠陶瓷相对于空白组的细菌数量无明显的减少，表明硅酸铝钠陶瓷自身不具备良好的抗菌性能。
33.实施例1
34.将硅酸铝钠:纳米氧化锌按照99.5％:0.5％的质量比例进行球磨9h(球磨时加入无水乙醇，复合粉体:无水乙醇质量比＝1:1.3)，转速350rpm，将浆料在40℃干燥后加入复合粉体质量5％的粘结剂(聚乙烯醇:丙三醇:无水乙醇:水质量比＝4:2:1.5:30)；次研磨过筛(100目)，25℃下陈化24h，进行压片，200mpa下等静压30min；将得到的硅酸铝钠/纳米氧化锌片进行高温煅烧得到陶瓷，煅烧温度750℃，升温速率5℃/min，保温时间2.5h。
35.实施例2
36.将硅酸铝钠:纳米氧化锌按照99％:1％的质量比例进行球磨10h(球磨时加入无水乙醇，复合粉体:无水乙醇质量比＝1:1.3)，转速400rpm，将浆料在40℃干燥后加入复合粉体质量6％的粘结剂(聚乙烯醇:丙三醇:无水乙醇:水质量比＝4.5:2:1.5:30)；次研磨过筛(100目)，25℃下陈化24h，进行压片，210mpa下等静压30min；将得到的硅酸铝钠/纳米氧化锌片进行高温煅烧得到陶瓷，煅烧温度800℃，升温速率7℃/min，保温时间3h。
37.图2为实施例2制备的掺杂1wt％的zno的硅酸铝钠(nas/1.0zn)陶瓷对变形链球菌的抗菌效果图。
38.本实施例所得到nas/1.0zn陶瓷相较于空白组细菌的数量明显减少，表明nas/1.0zn陶瓷具有一定的抗菌性能。
39.实施例3
40.将硅酸铝钠:纳米氧化锌按照98％:2％的质量比例进行球磨11(球磨时加入无水乙醇，复合粉体:无水乙醇质量比＝1:1.3)h，转速450rpm，将浆料在40℃干燥后加入复合粉体质量8％的粘结剂(聚乙烯醇:丙三醇:无水乙醇:水质量比＝5:2:1.5:30)；次研磨过筛(100目)，25℃下陈化24h，进行压片，220mpa等静压30min；将得到的硅酸铝钠/纳米氧化锌片进行高温煅烧得到陶瓷，煅烧温度850℃，升温速率8℃/min，保温时间3.5h。
41.实施例4
42.将硅酸铝钠:纳米氧化锌按照97％:3％的质量比例进行球磨12h(球磨时加入无水乙醇，复合粉体:无水乙醇质量比＝1:1.3)，转速450rpm，将浆料在40℃干燥后加入复合粉体质量8％的粘结剂(聚乙烯醇:丙三醇:无水乙醇:水质量比＝5:2:1.5:30)；次研磨过筛(100目)，25℃陈化24h，进行压片，220mpa等静压30min；将得到的硅酸铝钠/纳米氧化锌片进行高温煅烧得到陶瓷，煅烧温度800℃，升温速率10℃/min，保温时间4h。
43.图3为实施例4掺杂3wt％的zno的硅酸铝钠(nas/3.0zn)陶瓷对变形链球菌的抗菌效果图。
44.本实施例所得到nas/3.0zn陶瓷相较于空白组细菌的数量显著减少并已杀死所有细菌，表明nas/3.0zn陶瓷具有高效的抗菌性能。同时，相较于nas/1.0zn陶瓷对变形链球菌大于80％的抗菌效果，nas/3.0zn陶瓷对变形链球菌具有99％的抗菌效果。
45.图4为对比例，实施例2和实施例4制备的陶瓷的抗菌平板计数统计图。
46.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，
均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。