專利名稱::提供牙種植體表面形貌的方法提供牙種植體表面形貌的方法本發(fā)明涉及根椐權(quán)利要求1向牙種植體表面提供形貌的方法,涉及根據(jù)權(quán)利要求12由該方法獲得的牙種植體,以及涉及根據(jù)權(quán)利要求14包含氫氟酸的溶液用于蝕刻牙種植體的陶瓷表面的用途。嵌入顎骨例如用于人造牙附著的牙種植體,自從十幾年前就被成功使用。目前使用的牙種植體的主要部分是由鈦組成的,這是由于鈦是生物相容的,具有足夠低的彈性模量以及較高的強度。除其生物相容性和其機械性質(zhì),牙種植體的骨整合性至關(guān)重要。優(yōu)良的骨整合性(osteointegration)是指在將牙種植體旋入骨頭達到初步穩(wěn)定后,在短恢復(fù)時間內(nèi)安全地骨化以確保在種植體和骨之間永久結(jié)合。當(dāng)使用鈦作為種植體材料時,通過適當(dāng)處理牙種植體表面可達到骨整合性。為此目的,慣例上已通過減除加工法(subtractiveremovingprocess),如噴砂處理、研磨或蝕刻,機械粗化鈦表面?;蛘?,該表面已經(jīng)受附加加工,如涂覆有紋理表面。US-B-6,174,167公開了具有用于骨組織同生(apposition)表面的種植體,所述表面通過機械加工、涂覆紋理表面或用粒子噴砂獲得。其還公開了酸蝕刻,采用生長因素、蛋白質(zhì)或其它促進、提高和/或保持骨組織生長和/或同生的材料。該種植體由生物相容材料,優(yōu)選由鈦或其合金制成。DE-A-4012731描述了制造由鈦制成的種植體的方法,該方法采用了火花電蝕技術(shù)以提供種植體表面所需粗糙度。如果種植體表面的機械粗化與后續(xù)蝕刻該粗化表面結(jié)合,已表明骨整合性是特別有效的,例如描述在Li等,J,Biomed.Mater.Res.2002,60(2):第325-332頁。類似地,EP-A-0388576描述了通過噴砂方法并隨后用還原酸如HF、HC1或HC1與H2S04蝕刻對鈦種植體進行處理。常規(guī)的經(jīng)受該組合處理的鈦種植體,在嵌入骨頭后約3~4個月的恢復(fù)時間內(nèi)安全骨化,由此在牙種植體和骨頭間提供永久結(jié)合。然而從審美觀點來看,鈦種植體的缺點在于它們的顏色暗并因此與天然牙色不匹配。相反,陶瓷材料的顏色可以接近匹配于天然牙色。因此已付諸努力以提供嵌入后至少可見部分為陶資材料制成的牙種植體。WO-A-0134056涉及由可安在顎骨的嵌入組件和在種植后突露出顎骨的支持組件組成的牙種植體。該文獻公開了至少支持組件由氧化鋯陶資制成。DE-A-19530981涉及使用附著在鈦種植體上的牙色氧化鋯陶資的預(yù)制種植體上述構(gòu)造。盡管它們在顏色上的優(yōu)良性質(zhì),在牙種植體上使用陶瓷材料受到其低疲勞穩(wěn)定性和由此導(dǎo)致的裂化傾向的限制。具有高機械強度的陶瓷材料公開于US-B-6,165,925。US-B-6,165,925,其涉及主體為四方形式的釔穩(wěn)定的鋯的氧化物(氧化鋯),其作為原材料用于生產(chǎn)假體制造用的燒結(jié)半成品制品。為了得到足夠的機械穩(wěn)定性,US-B-6,165,925中公開的氧化鋯陶瓷必須高度致密。所述高度致密氧化鋯陶瓷的表面整齊(cleancut),極硬且基本無孔隙。因此,用這樣的氧化鋯陶瓷制成的牙種植體為生物惰性的,并且僅有弱的骨整合性。常規(guī)的用于處理種植體的表面以獲得骨整合表面的技術(shù)已失效,主要是因為該材料極硬。建議了其它用于提供骨整合陶瓷表面的技術(shù)WO-A-2005/027771涉及制備牙植入體的方法,其中在具有笫一孔隙率的基底上施涂分散體,所述分散體燒結(jié)后形成具有第二孔隙率的陶EP-A-0870478涉及具有芯為高強度材料如氧化鋯的牙保持元件,所述芯涂覆有陶瓷材料,其可以化學(xué)和/或機械加工。WO-A-2005/027771和EP-A-0870478公開的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的缺點在于其陶瓷涂層易剝離?;蛘撸珽P-B-1450722建議了包括噴砂和酸蝕刻的處理用于提供陶資種植體表面的骨整合性。EP-B-1450722涉及由氧化鋯陶瓷制成的牙種植體,其在噴砂后又經(jīng)受用磷酸、硫酸、鹽酸或其混合物的處理。4旦是,由它們的旋出扭矩值(removaltorquevalue)揭示的該類氧化鋯種植體的骨整合性水平顯示出低于常規(guī)使用的鈦種植體。雖然在植入后,可以測得氧化鋯種植體的旋出扭矩值最初的增長,但在一段時間后觀察到其降低。相應(yīng)的研究討論見Gudehus,H.T.;UndersuchungdesEinwachsverhaltensvonZirkoniumdioxid-ImplantatenindieKieferkochenstruktur-EineexperimentelleStudieamMiniaturschwein,DissertationLudwig-Maximilians-UniversitatMUnchen,2006。近來,TakemotoM.等(J.Biomed.Mater.Res.,2006,78A,第693-701頁)發(fā)表了關(guān)于羥基磷灰石包覆的氧化鋯-氧化鋁復(fù)合材料的骨鍵合能力的報道,其中所迷氧化鋯-氧化鋁復(fù)合材料在包覆羥基磷灰石之前先在60。C于氫氟酸中進行處理,然后清洗并在1300。C熱處理。該方法要求專門的以及復(fù)雜的設(shè)備以對種植體熱處理。本發(fā)明的目的是提供簡單而直接的方法,用于對牙種植體陶資表面提供高度骨整合性。該目的是通過權(quán)利要求1的方法實現(xiàn)的。該方法的優(yōu)選實施方案由從屬權(quán)利要求2~11限定。本發(fā)明基于驚人的發(fā)現(xiàn),即通過用包含氫氟酸的蝕刻液在至少70。C的溫度蝕刻牙種植體的陶資表面,離散的粒子或粒子的附聚物被從主體陶資材料上去除。通過這樣的去除,形成具有凹穴和洞穴的表面。隨著蝕刻液穿透更深進入陶資材料,進一步去除粒子或粒子附聚物,這樣,形成進一步的凹穴和洞穴。由此,就對牙種植體的陶資表面提供了高度骨整合的形貌。無意受縛于理論,認為骨整合性改進的一個原因是由于從陶瓷表面去除離散粒子或粒子附聚物導(dǎo)致的表面積的增加。因其高度骨整合的表面形貌,本發(fā)明方法得到的牙種植體迅速與骨頭結(jié)合在一起。通過對本發(fā)明牙種植體的細胞響應(yīng)的研究,對此進一步證實,展示出已知在骨形成過程中起作用的分化因子(differentiationfactor)高得多的表達(expression)。當(dāng)牙種植體表面由陶瓷材料制成,其使得至少它的安裝部分的顏色近似于天然牙色。因此,可以制造看起來完全天然的陶資再建體。本發(fā)明的方法非常簡易并允許高度骨整合的陶瓷牙種植體以快、有效且易于工業(yè)采用的方式來生產(chǎn)。本發(fā)明的方法允許牙種植體任何部分如接骨區(qū)、接軟組織區(qū)或二者,的表面獨立地被處理。因此,牙種植體表面的任何部分可以選擇性地提供具有骨整合形貌。同樣地,可以用本發(fā)明的方法處理牙種植體的整個表面。義。盡管沒有用3D具體值來表征形貌的標(biāo)準(zhǔn),可以通過從各自2D具體值簡單展開得到這些值。就二維而言,采用粗糙度深度抑制的用于濾波的附加程序得到根據(jù)DIN4776的粗糙度輪廓。其中的定義可直接被轉(zhuǎn)換到三維中。尤其是,該形貌可通過3D具體核心剖面深度(3DspecificKernalRoughnessDepth)(或核心粗糙度深度(CoreRoughnessDepth))Sk來定義,和2D具體核心粗糙度深度Rk—樣,Sk可以從稱之為材料比率曲線(MaterialRatioCurve)(也稱之為"埃伯特曲線"(Abbottcurve))中得到。埃伯特曲線代表表面的材料的高度分布。它是在表面最高峰以下某一特定深度的表面的材料部分的累積函數(shù)。換句話說,埃伯特曲線描述了表面的材料部分隨著粗糙度輪廓增加的深度而增加。在最高峰,材料部分為0%,而在最深凹穴(或"谷")材料部分為100%。最小的割線斜率,即擬合最好的限定線,將埃伯特曲線分成如下3個范圍a)核心粗糙度深度Sk[(Jm],即粗糙度中心輪廓的深度,b)折合峰高Spk[Mm],即伸出中心范圍的峰的平均高度,以及c)折合槽深Svk[jam],即伸出中心范圍的凹槽的平均深度。如何從埃伯特曲線得到這些數(shù)值的概念是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。在圖1中進一步圖示表明了理想的埃伯特曲線,由此可得到2D具體核心粗糙度深度Rk、折合峰高Rpk以及折合槽深Rvk。這些參數(shù)可直接轉(zhuǎn)換為3D具體核心粗糙度深度Sk、折合峰高Spk以及折合槽深Svk。如圖1所示,核心粗糙度深度Rk或在三維中,Sk對應(yīng)于穿過埃伯特曲線的最小割線斜率窗口的末端的線的左右截距之間的垂直距離。最小割線斜率窗口的定位可以通過使其沿著埃伯特曲線移動直至在兩個交點之間的斜率變得最小來確定。該形貌可進一步通過偏度Ssk來規(guī)定。該偏度測定其中間面附近表面變化的對稱性。高斯表面,具有對于高度分布的對稱形狀,偏度為O。具有主要的平頂和深凹穴的表面將趨向于具有負偏度,而具有高于平均值的多個峰的表面將趨向于具有正偏度。就二維輪廓而言,2D具體偏度Rsk是根據(jù)DINENISO4287通過下式定義的其中Zn分別是各個峰或谷的高度或深度,S是平均高度以及Rq是表面的均方根偏差。為測定3維形貌的偏差Ssk,上式如下變換<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中Sq是根據(jù)下式的表面的均方根偏差在實踐中如何確定Sk和Ssk值的具體描述提供在下面實施例的第2項。在圖2所示的表中給出了由不同Sk和Ssk值定義的不同輪廓的示意圖。在該表中,在第1行中所示的輪廓具有正偏度Ssk,在第2行中所示的輪廓具有約為O的偏度Ssk,而在第3行中所示的輪廓具有負偏度Ssk。在左列所示的輪廓具有小于lym的(低)核心粗糙度深度Sk,而在右列所示的輪廓具有大于1nm的(高)核心粗糙度深度Sk。由本發(fā)明方法獲得的形貌的核心粗糙度深度Sk—般小于ljnm。優(yōu)選地,其核心粗糙度深度Sk為0.3Mm~1Mm,更優(yōu)選為0.4mm~1pm。從圖2第1列可以看到,這樣的形貌的主要部分位于極值范圍;在核心水平上或者是高峰或者是深刻痕占主導(dǎo)地位。已發(fā)現(xiàn)具有如此表面形貌的牙種植體高度骨整合。得到的形貌的偏度Ssk優(yōu)選落在下面方程(I)內(nèi)S3kS-m*Sk(工)其中m為01,優(yōu)選為約0.25,更優(yōu)選為約O.l。更優(yōu)選地,偏度Ssk低于O,指的是在該形貌中深的凹槽是占主導(dǎo)的。已發(fā)現(xiàn)具有深凹槽的不對稱形貌是高度骨整合的,并且由此,例如EP-B-1450722中提及的絕對粗糙度值(Sa、Rmax等)是非相關(guān)的。本發(fā)明荻得的形貌的Sk和Ssk值強烈不同于商業(yè)上獲得的種植體形貌的值,后者的骨整合性已詳細研究過。因此根椐本發(fā)明方法獲得的完全不同形貌為骨整合的,這是非常驚人的。根椐本發(fā)明的優(yōu)選實施方案,陶瓷材料的平均粒度為約0.1jum~0.6pm。根據(jù)本發(fā)明方法處理該材料得到具有特高骨整合性的表面形貌。術(shù)語"陶瓷材料"包括任何類型的陶瓷如基于氧化鋯、氧化鋁、二氧化硅或其混合物的陶資,任選地包含另外的組分。優(yōu)選地,該陶瓷材料基于氧化鋯,更優(yōu)選地為氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯。除了獲得所需的骨整合性,該材料還具有高斷裂韌性和彎曲強度的優(yōu)點。氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯陶究的一個實例由國際標(biāo)準(zhǔn)ASTMF1873和ISO13356所迷,規(guī)定了用作手術(shù)種植體原材料的基于氧化釔穩(wěn)定的四方氧化鋯(氧化釔四方氧化鋯多晶,Y-TZP)的生物相容和生物穩(wěn)定陶瓷骨-替代物材料的特性和相應(yīng)的測試方法。氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯的具體實例為獲自MetoxitAG,瑞士的Zr02-TZP/TZP-ABio-HIP(Zr02)生物陶瓷和獲自德國CeramTecAG,Plochingen的ZIOLOX。兩種材料都提供特別高的機械穩(wěn)定性和強度,尤其是當(dāng)通過熱等靜壓或通過燒結(jié)隨后熱等靜壓致密化來制備時。US-B-6,165,925中給出了Zr02-TZP/TZP-ABio-HIP(Zr02)生物陶資的詳述,其公開內(nèi)容在此引入作為參考。特別地,氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯的組合物包含約4.5~約5.5wt。/o的Y203和低于約5wt%的Hf02,Zr02、Y203和Hf02的總量高于約99.0wt%。共沉淀是最常用的將氧化釔均勻地分布在氧化鋯基質(zhì)中的方法。在沉淀和煅燒過程開始之前,向純化氧化鋯鹽中加入作為釔鹽的穩(wěn)定量的氧化釔,如HaberkoK.,CieslaA.,和PronA.在CeramurgiaIntl(1975)111中所述。或者,氧化鋯可以被氧化釔涂層穩(wěn)定。這樣在粉末中出現(xiàn)了氧化釔濃度的徑向梯度,在燒結(jié)期間動力學(xué)地分布其中,如Burger,W.、Richter,H.G.、Piconi,C、Vatteroni,R.、Cittadini,A.、Boccalari,M.在NewY-TZPpowdersformedicalgradezirconia,丄Mater.Sci.Mater.Med.1997,8(2),第113-118頁中所述。還優(yōu)選在根據(jù)本發(fā)明的蝕刻之前,通過噴砂處理、研磨和/或注射成型技術(shù)向牙種植體的陶瓷表面提供宏觀粗糙度。這樣,就荻得了具有特別優(yōu)良骨整合性的牙種植體。噴砂處理通常是采用l~12bar,優(yōu)選4~10bar的壓力實施的。當(dāng)使用如碳化硼之類的硬質(zhì)材料時得到相當(dāng)改進的宏觀粗糙度。在另一優(yōu)選實施方案中,使用平均直徑為250-500pm的Al2(D3顆粒。作為噴砂處理的替代方案,還可通過注射成型技術(shù)提供宏觀粗糙度。注射成型技術(shù)是技術(shù)人員公知的并且例如描迷于US-A-2004/0029075中,其內(nèi)容在此引入作為參考。根據(jù)這些技術(shù),使用具有洞穴的鑄造模具,所述洞穴對應(yīng)于模制種植體宏觀粗糙度的峰??紤]到在注射成型后陶瓷的收縮,鑄造模具的洞穴按比例稍大于被提供的峰。鑄造模具本身可通過噴砂、陽極化、激光和/或腐蝕技術(shù)的處理,以在模具的內(nèi)表面產(chǎn)生洞穴或結(jié)構(gòu)化的表面。注射成型技術(shù)的優(yōu)點在于在其處理期間在陶瓷材料里不出現(xiàn)相轉(zhuǎn)化,因此改進了機械性能。此外,通過注射成型的牙種植體的制造包括提供宏觀粗糙度的附加步驟并因此快。另外,其重復(fù)性優(yōu)異,并沒有來自噴砂處理顆粒的污染。還考慮通過研磨或磨來提供宏觀粗糙度。為此目的,使用具有限定粒度的研磨或磨設(shè)備以保證表面所需的宏觀粗糙度。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案,蝕刻液包含至少50vol%,更優(yōu)選至少80vol。/。的濃氬氟酸。用該蝕刻液的蝕刻在相當(dāng)短的蝕刻時間后在整個處理表面上產(chǎn)生均一形貌。蝕刻液還可包含至少一種選自磷酸、硝酸、氟化銨、硫酸、過氧化氫和溴酸的化合物。優(yōu)選地,該蝕刻液包含的疏酸的量至多為50vol%。蝕刻時間非常取決于所用的蝕刻液并通常在約10s~約120min間變化。蝕刻時間優(yōu)選為約lmin~約60min,更優(yōu)選為約20min~約40min以及最優(yōu)選為約30min。優(yōu)選地,在蝕刻后緊接著清洗牙種植體,該清洗包括如下后續(xù)步驟c)用NaCl溶液沖洗牙種植體和/或d)用去離子水沖洗牙種植體。清洗步驟的性能可通過使用超聲來改進。由此,松散附著在表面的粒子、粒子附聚體或反應(yīng)產(chǎn)物被有效地去除。除了權(quán)利要求1限定的方法,本發(fā)明還涉及由此方法獲得的牙種植體。一般而言,牙種植體為單部分(one-part)或兩部分(two-part)牙種植體,其中所述兩部分牙種植體包含用于將種植體固著于顎骨內(nèi)的結(jié)合部分和用于接收修復(fù)內(nèi)建構(gòu)造的安裝部分。兩部分體系是本領(lǐng)域已知的。它們或可齦下(subgingivally)或可越法艮(transgingivally)嵌入。根據(jù)(閉合)齦下體系,牙種植體的結(jié)合部分被包埋直至骨嵴使得在種植體之上可被粘膜骨膜包封。在初生恢復(fù)相結(jié)束時,然后對安裝部分和所需橋或冠進行二次手術(shù)。根據(jù)(開放)越齦體系,牙種植體的結(jié)合部分在黏膜水平上被埋嵌進骨嵴最高達約3mm,從而避免二次手術(shù)。傷口端可直接適合種植體凈部分,由此影響至種植體的初生軟組織閉合。然后,將所需的橋或冠旋入或接合到種植體的安裝部分,一般使用中間支座。優(yōu)選越齦施加的牙種植體。當(dāng)種植這樣的種植體時,在恢復(fù)過程期間軟組織附著不受如用黏膜包覆痊愈的體系出現(xiàn)的二次手術(shù)的干擾。例如,本發(fā)明的牙種植體可以是兩部分的,越齦施加的牙種植體類如乂于InstitutStraumannAG,Basel/Switzerland以商品名"Straumann牙種植體體系"銷售的鈦種植體。分。因此,結(jié)合部分和安裝部分具有相同的熱膨脹系數(shù),使得它們緊密地組配并避免在它們之間形成縫隙?;蛘?,本發(fā)明的牙種植體還可以是單部分的牙種植體。單部分的牙種植體的機械穩(wěn)定性一般高于多部分體系的機械穩(wěn)定性。結(jié)合所用的陶瓷材料的高強度,因此本發(fā)明的單部分牙種植體具有特別高的機械穩(wěn)定性。牙周炎或牙齦炎的細菌形成的開始點本發(fā)明的牙種植體可直接研磨,使其適合于以簡單方法安裝的另外的元件。本發(fā)明的牙種植體或可完全由陶瓷材料制成或可具有由另一種材料如金屬例如鈦或其合金或另一陶瓷材料制成的芯。本發(fā)明包括其中整個表面由陶瓷材料制成的牙種植體和僅有表面一部分由陶瓷材料制成的牙種植體。同樣地,本發(fā)明包括這樣的種植體,即其中僅有部分表面,如結(jié)合部分表面的骨組織連接區(qū),具有根據(jù)權(quán)利要求1的方法獲得的形貌。同樣地,僅有種植體表面連接軟組織的區(qū)域可能具有根據(jù)權(quán)利要求1的方法獲得的形貌。已發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用在軟組織連接區(qū)域具有根據(jù)權(quán)利要求1的方法獲得的形貌的牙種植體時,血液凝塊被穩(wěn)定,其進一步加速痊愈過程。因此在本發(fā)明的另一實施方案中,骨和軟組織連接區(qū)二者可以具有根據(jù)權(quán)利要求1的方法獲得的形貌。還優(yōu)選結(jié)合部分包括帶螺紋段。這樣,該種植體可被植入,具有所需的初步穩(wěn)定性使得后續(xù)通過采用臨時手段對該種植直接進行初步處理變得可能。帶螺紋段的表面優(yōu)選具有根據(jù)權(quán)利要求1的方法獲得的形貌以提高骨整合性。實施例1.蝕刻由氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯陶資的表面對于實施例1~11,通過注射成型和后續(xù)熱等靜壓法制備Burger,W.等人在NewY-TZPpowdersformedicalgradezirconia,J.Mater.Sci.Mater.Med.1997,8(2),第113-118頁中所迷并具有直徑為15mm且厚度為2mm的圓盤形氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯陶瓷制成的致密燒結(jié)坯體。該材料落在ASTMF1873和ISO13356定義內(nèi)并進一步規(guī)定了平均粒度為約0.1~約0.3|um。為制備該坯體,使用鑄造模具,其任選地已用腐蝕技術(shù)處理過以在該模具內(nèi)表面獲得宏觀粗糙度(或"宏觀粗糙度")。取決于所用腐蝕參數(shù),由此對該坯體表面提供顯著的或非顯著的宏觀粗糙度?;蛘撸部梢酝ㄟ^對該坯體和A1203在6bar壓力和2cm平均工作距離下進行噴砂處理獲得顯著的宏觀粗糙度。用以對表面提供宏觀粗糙度的腐蝕和噴砂處理技術(shù)二者都是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。然后將根據(jù)實施例1~7以及10~11的坯體加入在聚四氟乙烯容器內(nèi)的蝕刻液中,于限定蝕刻溫度下并持續(xù)限定的蝕刻時間。然后立即將它們用去離子水和/或乙醇在超聲設(shè)備中沖洗5min并隨后在氮氣或熱空氣中干燥。對比例8和9不加入蝕刻液中。實施例1~11的詳細數(shù)據(jù)在表1中給出。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>對于實施例1~9,由上述處理得到的表面結(jié)構(gòu)示于圖3~11,其中圖3是根據(jù)實施例1的處理得到的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于20Mm(上)和5mhi(下);圖4是根據(jù)實施例2的處理得到的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于20jum(上)和5^im(下);圖5是根據(jù)實施例3的處理得到的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于20jum(上)和5mhi(下);圖6是根據(jù)實施例4的處理得到的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于20Mm(上)和5Mm(下);圖7是根據(jù)實施例5的處理得到的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于20Mm(上)和5ym(下);圖8是根據(jù)實施例6的處理得到的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于20Mm(上)和5mm(下);圖9是根椐實施例7的處理得到的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于20Mm(上)和5mm(下);圖IO是根據(jù)實施例8的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于50lum(上)和20jum(下);以及圖11是根椐實施例9的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于50Mm(上)和20Mm(下)。從圖3~9可以看出,對由氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯陶乾制成的表面進行的根椐本發(fā)明的蝕刻導(dǎo)致具有類彈坑結(jié)構(gòu)的表面。該表面高度骨整合。通過蝕刻其它氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯陶瓷得到類似的結(jié)構(gòu)。在另一實施例中,用50vol。/。濃氫氟酸(HF)和50vol。/。濃磷酸的混合物作為蝕刻液對由獲自MetoxitAG,瑞士的Zr02-TZP/TZP-ABio-HIP⑧(Zr02)生物陶瓷制成的盤進行蝕刻,蝕刻時間為約20~約60s并且蝕刻溫度為約106'C。圖12給出了獲得表面的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺對應(yīng)于5ym。2.表征表面形貌的參數(shù)對于實施例1~U,用共焦3D白光顯微4免()uSurf,NanoFocusAG,Oberhausen,德國)在770umx770mm的面積上定量檢測表面的形貌以計算3維形貌參數(shù)Sk和Ssk。該顯微鏡的橫向分辨率為1.5pm(512x512像素)。具體測量參數(shù)如下測量范圍770Mmx770jum孔徑50%照明最大強度Xe燈物鏡20x驅(qū)動器:Piezo步長0.6jum規(guī)則系統(tǒng)平均/快陶瓷材料涂覆有約厚20nm的Au/Pd層。為此目的,使用濺射涂布機(SCD050;BAL-TECAG,Liechtenstein)。設(shè)置如下涂布距離50mm真空度至4x10"mbar沖洗用Ar電流65mA時間55s通過這些設(shè)定,獲得了厚約20nm的Au/Pd層。采用截止波長為10Mm的高斯濾波器計算3D具體偏度Ssk和核心粗糙度深度Sk。用于分析核心粗糙度深度和其相關(guān)參數(shù)的高斯濾波器是ISO13565第1部分(DIN4776)所述的特定濾波器。截止波長入。定義為根椐DIN4768,被濾波器分成50%粗糙度和50%波度的正弦波的波長。通過WinSAM軟件(UniversityofErlangen,德國)對粗糙度參數(shù)Sk和Ssk進行計算。WinSAM軟件的細節(jié)Windows表面分析才莫塊;2.6版,UniversityofErlangen,德國;"Polynom3.Grades,MA-Gauss-FUter7Punkte-截止(10x10mm2);KFL-AnalyseAmplitudendichtelOnm"。濾波器造成波度和粗糙度的分離。該衍生以及還因此所測定的粗糙度參數(shù)的值取決于所選取的截止波長入e。為測定Sk和Ssk的值,設(shè)定截止波長為如上給出的10Mm。結(jié)果在圖13的圖表中給出,其中實施例中的Ssk值和Sk值為逐點表示的。作為比較,根據(jù)上述方法還測定了如下商業(yè)獲得的牙種植體的sk和Ssk的值德國ZiterionGmbH的z-zit(實施例12)、德國z-SystemsAG的z-Lock(實施例13)、德國BredentmedicalGmbH的WhiteSky(實施例14)以及瑞士Straumann的Ti-SLActive(實施例15)。從圖13可以看出,根據(jù)本發(fā)明方法獲得的實施例1~7以及10~11的表面形貌具有約0.4mhi~約1Mm的核心粗糙度深度Sk。在這些實施例中,偏度Ssk低于0。圖13還清楚地圖示了根據(jù)本發(fā)明獲得的表面形貌全然不同于商業(yè)獲得的種植體,尤其是核心粗糙度深度Sk顯著高于1Mm的SLActive⑧的表面形貌。3.體外細胞試驗因為人骨肉瘤細胞系MG-63對成人成骨細胞的辨別能力,用其進行體外細胞測試。該細胞系培養(yǎng)于Dulbecco的改進Eagles的介質(zhì)(DMEM;獲自Sigma,瑞士)、青霉素-鏈霉素溶液(lOOx;獲自Sigma,瑞士)以及FBS的混合物中。在根據(jù)實施例1、2、7、9和15的每個盤上大約裝入(plated)9000個細胞。在將各自每一個盤在包含維生素D3的介質(zhì)中培育后,取出它們并用lml的PBS(室溫)清洗。向每個盤加入350pl的RLT-緩沖物質(zhì)(+P-巰基乙醇)并培育2~3min。物質(zhì)并在-25。C冷凍直至RNA萃取。用QIAGEN-KitRNeasyMicroKit⑧分離RNA。然后產(chǎn)生cDNA并用"實時PCR"分析已知參與成骨過程的骨鈣素(osteocalcin)、骨粘連蛋白(osteonectin)以及TGFbeta的表達。使用18SrRNA作為參比基因。骨4丐素、骨粘連蛋白以及TGFbeta為已知的成骨過程的合適生化標(biāo)示物。為計算各標(biāo)示物相對表達倍數(shù)(relativefoldexpression),使用Livak方法或2-"€1方法。該方法基于如下假設(shè),即將目標(biāo)和參比基因擴增至效率接近100%(對應(yīng)于2的擴增率)。Livak方法提出E<8標(biāo)>=E(")=2,其中E為反應(yīng)效率。目標(biāo)基因的循環(huán)閾值(Ct)歸一化至用于測試樣和校準(zhǔn)樣的參比基因。使用18StRNA作為參比基因,而用在實施例9的盤上培育的細胞作為校準(zhǔn)樣。測試樣的厶Ct定義如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>其中校準(zhǔn)器的ACt定義如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>測試樣的厶Ct被歸一化至校準(zhǔn)器的ACt,得到厶厶Ct:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>并由下式計算歸一化的表達比例歸一化的表達比例-2-"ct實施例1、2、7和15相較于實施例9的骨鈣素和TGFbeta的表達倍數(shù)示于圖14中。從圖14可以看到,與對比例9相比,根據(jù)本發(fā)明處理的所有實施例都表現(xiàn)出較高的骨鈣素和TGFbeta的表達。這證實了根據(jù)本發(fā)明處理的實施例具有改進的骨整合性的發(fā)現(xiàn)。在涉及Ti-SLActive⑧的實施例15中也發(fā)現(xiàn)了較高的骨鈣素和TGFbeta的表達,眾所周知Ti-SLActwe^具有高的骨整合性。進一步分析實施例2中其骨粘連蛋白的表達。如圖15所示,實施例2顯示出優(yōu)于對比例9和對比例15二者(Ti-SLActive)的骨粘連蛋白的表達。圖1是理想的埃伯特曲線,由此可得到2D具體核心粗糙度深度Rk、折合峰高Rpk以及折合槽深Rvk;圖2是由不同Sk和Ssk值定義的不同輪廓的示意圖;圖3是根據(jù)實施例1的處理得到的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于20pm(上)和5mm(下);圖4是根據(jù)實施例2的處理得到的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于20Mm(上)和5Mm(下);圖5是根據(jù)實施例3的處理得到的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于20)um(上)和5mhi(下);圖6是根據(jù)實施例4的處理得到的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于20ym(上)和5pm(下);圖7是根據(jù)實施例5的處理得到的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于20nm(上)和5ium(下);圖8是根據(jù)實施例6的處理得到的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于20Mm(上)和5pm(下);圖9是根據(jù)實施例7的處理得到的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于20Mm(上)和5Mm(下);圖IO是根據(jù)實施例8的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于50Mm(上)和20am(下);以及圖11是根據(jù)實施例9的表面兩個不同放大水平的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺分別對應(yīng)于50|tim(上)和20ym(下)。圖12是通過如下所獲得表面的SEM圖,SEM圖中給出的標(biāo)尺對應(yīng)于5Mm:用50vol。/。濃氬氟酸(HF)和50vol。/。濃磷酸的混合物作為獨刻液對由獲自MetoxitAG,瑞士的ZrOrTZP/TZP-ABio-HIP(Zr02)生物陶瓷制成的盤進行蝕刻,蝕刻時間為約20~約60s并且蝕刻溫度為約106'C。圖13是根椐實施例1~15的3維形貌參數(shù)Sk和Ssk;圖14是實施例1、2、7和15相較于實施例9的骨《丐素和TGFbeta的表達倍數(shù);圖15是實施例2相較于對比例9和對比例15二者(Ti-SLActive)的骨粘連蛋白的表達。權(quán)利要求1.向牙種植體表面提供形貌的方法,所述表面由陶瓷材料制成,其中至少牙種植體表面一部分用包含氫氟酸的蝕刻液在至少70℃溫度蝕刻,由此從陶瓷材料中除去離散的粒子或粒子的附聚物。2.權(quán)利要求1的方法,所述陶瓷材料的平均粒度為0.1|um~0.6pm。3.權(quán)利要求1或2的方法,所述陶瓷材料基于氧化鋯。4.權(quán)利要求3的方法,所述陶瓷材料為氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯。5.權(quán)利要求4的方法,所述氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯的組合物中包含4.5~5.5wt。/。的氧化釔和低于5wt。/。的Hf02,Zr02、Y203和Hf02的總量高于99.0wt%。6.前述任何一項權(quán)利要求的方法,其中在蝕刻前通過噴砂、研磨和/或注射成型技術(shù)對牙種植體表面提供粗糙度。7.前述任何一項權(quán)利要求的方法,其中所迷蝕刻液包含至少50vol%的濃氫氟酸。8.前述任何一項權(quán)利要求的方法,其中所述蝕刻液還包含至少一種選自磷酸、硝酸、氟化銨、硫酸、過氧化氫和溴酸的化合物。9.前述任何一項權(quán)利要求的方法,其中所述蝕刻液還包含量至多為50vol。/。的硫酸。10.前述任何一項權(quán)利要求的方法,其中所述蝕刻實施lmin~60min。11.前述任何一項權(quán)利要求的方法,其中所述蝕刻后進行牙種植體的清洗,所迷清洗包括如下后續(xù)步驟c)用NaCl溶液沖洗牙種植體和/或d)用去離子水沖洗牙種植體。12.由前述任何一項權(quán)利要求的方法獲得的牙種植體。13.權(quán)利要求12的牙種植體,所述牙種植體是單部分的牙種植體。14.包含氫氟酸的溶液用于蝕刻牙種植體陶瓷表面的用途。全文摘要本發(fā)明涉及向牙種植體表面提供形貌的方法,所述表面由陶瓷材料制成。根據(jù)該方法,至少牙種植體表面的一部分用包含氫氟酸的蝕刻液在至少70℃溫度蝕刻,由此從陶瓷材料中除去離散的粒子或粒子的附聚物。文檔編號A61K6/02GK101332130SQ200810092949公開日2008年12月31日申請日期2008年4月18日優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日發(fā)明者F·霍曼,P·哈伯塞特澤申請人:斯特勞曼控股公司