TW200922529A - Artificial implant with voids on surface thereof and method for producing the same - Google Patents

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200922529 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域^ 本發明係有關一種表面具有孔洞之人工植ϋ，及使植 體表面氣成孔洞結構的方法；尤指-種表面具有氧化鈦薄 膜奈米及/或微米孔洞結構之人工植體，及使植體表面形成 氧化鈦薄膜奈米及/或微米孔洞結構的方法。 【先前技術】 鈦金屬對人體的生物相容性（Bi〇c⑽patibiUty)有很 回的評價，很適合為人體的植體。TW_491714(申請案號 88121518,同案在美國專利案號為us—6, 485, 521 )教示： 使鈦金屬表面具有孔洞之人工植體及其製造方法，但該發 明表面孔洞之孔口大小為丨〇至8〇〇微米，雖然具有使骨 細胞在表面孔洞增殖的功能，但對細胞初始的攀附行為、 增殖及分化能力仍顯不足，且依該方法製成的植體，也無 法有效提高抗菌能力、降低免疫反應及避免微生物感染。 發明人經長期研究，發現若使鈦金屬植體表面的多孔 結構，其孔洞大小為10奈米至10微米，且該多孔結構為 氧化鈦薄膜奈米及/或微米孔洞結構，即可大幅提升細胞初 始的攀附行為、增殖及分化能力’並能有效提高抗菌能力、 降低免疫反應及避免微生物感染。 【發明内容】 本發明之一目的在提供一種可大幅提升細胞初始攀附 行為、增殖及分化能力，且表面具有孔洞的人工植體。 本發明之另一目的在提供一種可有效提高抗菌能力及 5 200922529 避免微生物感染，且表面具有孔洞的人工植體。 本發明之又-目的在提供一種可降低免疫反應且表面 具有孔洞的人工植體。 本鉍明之再一目的在提供一種具有錨定功效且表面具 有孔洞的人工植體。 本發明之又一目的在提供一種表面具有1〇奈米至1〇 微米孔洞結構的人工植體。 本發明之再一目的在提供一種表面具有氧化鈦薄膜奈 米及/或微米孔洞結構的人工植體。 本發明之又一目的在提供—種使人工植體表面具有】〇 奈米至1 〇微米孔洞結構的方法。 本發明之再一目的在提供一種使人工植體表面具有氧 化鈦薄膜奈米及/或微米孔洞結構的方法。 本發明之又一目的在提供一種藉由表面改質，使人工 植體大幅提升細胞初始攀附行為、增殖及分化能力的方 法。 本發明之再一目的在提供一種藉由表面改質，使人工 植體有效提高抗菌能力及避免微生物感染的方法。 本發明之再一目的在提供一種藉由表面改質，使人工 植體降低免疫反應的方法。 本發明之再一目的在提供—種藉由表面改質，使人工 植體具有錫定功效的方法。 本發明之又一目的在提供一種容易控制的人工植體表 面改質方法。 6 200922529 月係各一種表面具有孔洞之人工 面至少部分且右夕， 植胆，该植體表 有夕孔結構，其特徵在. 為氧化敍，¾胺w夕孔結構實質上 氧鈦4娱孔洞結構，且該孔洞結構至少邱八,， 實質上為]〇太毕$ 7Λ 傅至少。卩分孔洞大小 μ +不赤至10微米，氧化鈦膜厚為（JJ至^ 述人工植體適用於骨科及/或牙 /、 科。 卞尤其適用於牙

上述所謂該植體表面至少部分具有多孔結 植粗表面形成氧化鈦薄膜，該氧化鈦薄膜可以Τ10表W 其h之值為〗·〇至2.0(即至少一半 :表不， 至2 0发h y土 / 取1ι(^2〉專膜）’以15 為較佳(即至少75%形成Τι〇2薄膜)，以 佳（即至少90%形成Tl〇2薄膜）。 為更 上述微孔洞結構的孔洞大小 佳，u in太L '丁…卡至1〇微米為較 以10奈米至1微米為更佳， 最佳。 以10奈米至100奈米為 本發明使人工植體表面形成氣 风軋化鈦溥馭奈米及/或微米 孔洞結構的方法，其包括： 陽極處理方法，使該人工植體表面，形成多孔結構； 其特徵在：該多孔結構實質上為 , q A 4胺的奈未及/或 城米孔洞結構，其中x之值為 κ ，丨、值局κο至2·〇，且該孔洞結構至 y。卩分孔洞大小實質上為丨〇夺乎 u不木至1 〇微米，氧化鈦膜厚 馬〇 · 1微米至1微米。 上述方法’以進'一 ^ Jr nj- J-TT m 在％極處理之前包括一陰極處理 200922529 為較佳。該陰極處理用 用以使人工植體的鈦金屬表面至少部 分形成氫化鈦(TiH2) ’其係為該陽極處理之前處理。 上述陰極處理為任意可使鈦金屬表面含氫的處理，以 可使欽金屬特定表面至，丨 至夕4刀形成氫化鈦（TiH2)的陰極處 理為較佳；亦即表面成為 ,〇 ^ ι n 至0.3為較佳。巧Tl、其中y為〇至u，以〇 :極處理方式’係以酸液做為處理液使敍的植體表面 產生氮化欽。該酸液以臨 社· 及以鹽酸或硫酸為較佳，以氫氟酸為更 處理時間以HO分鐘為/為佳，以°.5讀為最佳。 、ώ _ ，’為仫，以5〜15分鐘為最佳。處理電 流也、度以卜30為較佳，5]〇為最佳。 電 :述陽極處理為任意可使該人工植體表面形成 化鈦薄膜奈米及/吱料半 乳 極前户理沾本… 構的陽極處理’以可使經陰 :里的表面形成具有氧化鈦薄膜奈米 構的陽極處理為較佳；以可經陰 心 氧化鈦薄膜夺乎及%上 處的表面形成具有 太米至1η 或从米孔洞結構且孔洞大小實質上為10 …至10微米，且氧化鈦膜厚 理為更佳.彻4 h .1至1试米的％極處 氧留下使苴盥叙主^ 用以將虱化鈦帶走而將 化鈦薄膜。 制y子度及孔洞大小的氧 陽極處理方式，係以鹼性溶液做為产理y 表面產生羞A # u為處理液使鈦的植體 鈉及哎1P ^ _ 飞虱化鈉、氟化鈉'碳酸 溶液為更俨.w 7 匕鈉加齓化鈉或其緩衝 以可以形成齡12的溶液為較佳，可以形 8 200922529 成ΡΗ-9〜1〇的溶液為 理帝&玄# 處理時間以卜60分鐘為佳， 理私流植、度以卜3〇為較 巧1土 、 勺罕又1土，〗〇~15為最佳。 上述多孔結構，係指該植 氧化欽薄臈可以Tl _ I面形成氧化鈦缚膜，該 少一半开厂成τ.η “ X "不，〆' 中X之值為h〇至2.0(即至 y 千办成Τι〇2溥膜）， 形成Tl〇 以L5至2·〇為較佳（即至少75% ❿风1 υ2溥Μ )，以1 8〜2 〇或s 薄膜）。 ·.為更佳（即至少90%形成Ti〇2 上述孔洞大小和膜厚，均如前述。 較佳的是，陰極處理時採用以〇」 鍍液作用於25 。(：之、、w痒·^ 。辽齓駄作為 ASD, '里度下，通入的電流密度為0.卜1〇 A6D ’ ％極處理時採用〇 1 °c ^ ,ra ^ 氧氧化鈉作為鍍液作用於25 :度下，通入的電流密度為〇.卜2〇 ASD。 較佳的是，陰極處理時採 f 作用於25 t之溫m _卜3 M硫酸作為鑛液 又 I入的電流密度為0.卜10 ASD， %極處理時採用〇. i〜5M氟化 、、w择丁 、s 納作為鍍液作用於25 °C之 ㈣度下，通入的電流密度為0.1〜20ASD。 較佳的是，陰極處理時採 作用於25 t之溫度下，通 M硫酸作為銀液 ^ . ± 勺電w岔度為0.卜10 ASD， 陽極處理時採用q 7 Μ备_ & . 之、”下a M乳氧化納作為锻液作用於25 X： 之，皿度下，通入的電流密度為〇·卜2〇 Α^。 較佳的是，陰極處理時採 钿y从m 乂 U.卜3 Wt%氫氟酸作為 鍍液作用於25 t之溫度下， — Π ! 1ηΛ〇„ 通入的電流密度為 〇· 1〜10ASD，陽極處理時採用〇.卜 0 1 Μ/此炎結 風氧化鈉混合氟化鈉 υ. 1〜5/q作為鍍液作用於25 。〇之、'洚 '里度下’通入的電流密度 200922529 為 〇.卜20ASD。 較佳的是’陰極處理 液作用於之0下， t%鹽酸作為錢 陽極處理時採用n〜7M山 ’ . 兔酸鈉混合氟化鈉〇. 作A 〇 液作用於25 t之π _·χ. , Α X作為鍍 A a '凰度下，通入的電流密度為〇·1〜2〇ASD。 後疋’人卫植體於經過喷砂或電子束或放電加工 後’再做陰極處理時採用 用於25 t之溫度T，、t 氫氟酸作為錢液作 ,. 又、入的電流密度為〇. 1〜10ASD，陽 处王0“木用〇.卜7M氫氧化鈉作為鍍液作用於25。。之、-度下’通入的電流密度為0.1〜2_。 '现 “的疋’人工植體於經過噴砂或電子束或放電加工 後’再做陰極處理時採用 9, 、 了鉍用以0·1〜3 Μ硫酸作為鍍液作用於 士 λ之溫度下，通入的電流密度為〇.1〜10ASD，陽極處理 日可採用〇.卜5Μ氟化鈉作為鑛液作用於25 ^之溫度下， 通入的電流密度為0.1〜20ASD。 从奴㈣X ’人工植體於經過噴砂或電子束或放電加工 1，。再做陰極處理時採用以Q•卜3 M 4酸作為鑛液作用於 c之溫度下，通入的電流密度為〇 l〜i〇 asd，陽極 Ή木用Ο」〜7 Μ氫氧化納作為鍍液作用於25 〇c之溫度 下，通入的電流密度為〇.卜2〇ASI)。 ^較仫的疋，人工植體於經過噴砂或電子束或放電加工 後’再做陰極處理時採用以A a酸作為鐘液 作用衣25 C之溫度下，通入的電流密度為〇·卜1〇 AS])， 陽極處理時採用°，" Μ氫氧化納混合氟化納。.卜5%作 10 200922529 為鍍液作用於25它之溫度下’通入的電流密度為〇卜

ASD。 U 較佳的是’人工植體於經過喷砂或電子束或放電加工 後，再做陰極處理時採用以〇.〗~3. 〇 wt%鹽酸作為鍍液作 用於25 C之溫度下’通入的電流密度為〇1〜1〇asd，陽 極處理％採用〇·卜7M碳酸鈉混合氟化鈉〇•卜作為錢液 作用方、25 C之溫度下，通入的電流密度為〇.卜別八如。 【實施方式】 。月芩照第1(a)圖與第1(b)圖所示，人工植體（1〇〇)經 本發明之陰極處理與陽極處理後，可於表面形成氧化欽薄 膜（110)及多孔洞結構。請參照第2⑷圖所示，此人工植 體（湖即可應用於牙科上，如將此人工㈣⑴⑽^ 齦（㈣設置於齒槽（關上，而位於正常牙齒（竭間， 此時新生骨細胞(130)即可增殖於人工植體(ι〇〇)表面，而 使人工植體U〇〇)與*槽（160)穩固結合，人工牙冠（⑽） 結合於人工植體（100)上而不會脫落。 i,.. 以下各實施例的製備條件盘所制/θ 背仟興所製得之氧化鈦薄膜之孔 洞大小如表1所示： 表1 陰 極 處 實施 例 孔洞 電解液 濃度 (M) 電流密度 (ASD) 時 間 — 溫 度 1 奈米 HF 0.5 5 10 25 2 奈微 HF 0.5 5 J 10 25 — 米 3 奈米 h2so4 1 5 一 To~ 陽

電解液 濃度 (M) |電流密度 (ASD) 5 m 5 — 15 1 15 31 200922529 4 奈微 米 h2so4 1 5 10 25 NaF 1 15 10 25 5 奈米 h2so4 1 5 10 25 NaOH 5 15 10 25 6 奈微 米 h2so4 1 5 10 25 NaOH 5 15 10 25 7 奈米 HF 0.5 5 10 25 NaOH+ NaF 5+1 15 10 25 8 奈微 米 HF 0.5 5 10 25 NaOH+ NaF 5+1 15 10 25 9 奈米 HC1 2 5 10 25 Na^+NaF 3+1 15 10 25 10 奈微 米 HC1 2 5 10 25 NajCOj+NaF 3+1 15 10 25 實施例1 : 將清洗過的鉢金屬植體（如第1 (a)圖所示）分別置於陰 極（陽極為鉑片）’以表1所列濃度的氫氟酸（HF)作為鍍液 進行陰極極化。陰極處理中’温度、電流密度、時間控制 分別如表1所列。 將上述陰極處理後的植體，迅速置於陽極（陰極為鉑 片），並在下述條件進行陽極極化。以表1所列濃度的 (NaOH) t ’於表1所列溫度下，通入表1所列的電 流密度’時間控制如表1所列。結果產生如圖二所示的植 體。表面結構如圖三（a)。 實施例2 : 將清洗過的鈦金屬植體（如第丨（a)圖所示）先經過噴砂 或兒子束或放電加工後，再將經過喷砂或電子束或放電加 工後之欽金屬植體（如圖la所示）清洗過後分別置於陰極 12 200922529 (陽極為鉑片），以表1所列濃度的氫氟酸（HF)作為鑛液進 行陰極極化。陰極處理中，溫度、電流密度、時間控制分 別如表1所列。 將上述陰極處理後的植體，迅速置於陽極（陰極為鉑 片）’並在下述條件進行陽極極化。以表1所列濃度的屋^ 氧化鈉（NaOH)中，於表1所列溫度下’通入表1所列的電 流松、度’時間控制如表1所列。結果產生如第2圖所示的 植體。表面結構如第3 (b)圖。 實施例3 : 將清洗過的鈦金屬植體（如第1 (a)圖所示）分別置於陰 極（陽極為鉑片）’以表1所列濃度的硫酸（HnSOi)#為鍍液 進行陰極極化。陰極處理中’溫度、電流密度、時間控制 分別如表1所列。 將上述陰極處理後的植體，迅速置於陽極（陰極為鉑 片）’並在下述條件進行陽極極化。以表1所列濃度的氟 中，於表1所列溫度下，通入表丨所列的電流 也度’時間控制如表1所列。結果產生如第2圊所示的植 體。表面結構如第3(c)圖。 貫施例4 : 將清洗過的鈦金屬植體（如第1 (a)圖所示）先經過.嘴砂 或電子束或放電加工後，再將經過噴砂或電子束或放電加 工後之鈦金屬植體（如第i(a)圖所示）清洗過後分別置於陰 13 200922529 極（陽極為鉑片），以表1所列濃度的硫酸（立4i#為鍍液 進行陰極極化。陰極處理中，溫度、電流密度、時間控制 分別如表1所列。 將上述陰極處理後的植體，迅速置於陽極（陰極為鉑 片），並在下述條件進行陽極極化。以表1所列濃度的皇_ 中，於表1所列溫度下，通入表1所列的電流 密度，時間控制如表1所列。結果產生如第2圖所示的植 體。表面結構如第3 (d)圖。 實施例5 : 將清洗過的鈦金屬植體（如第1 (a)圖所示）分別置於陰 極（陽極為鉑片），以表1所列濃度的硫酸dSOd作為鍍液 _ — 進行陰極極化。陰極處理中，溫度 '電流密度、時間控制 分別如表1所列。 將上述陰極處理後的植體，迅速置於陽極（陰極為鉑 片）’並在下述條件進行陽極極化。以表1所列漢度的氫 中’於表1所列溫度下，通入表1所列的電 流岔度，時間控制如表1所列。結果產生如第2圖所示的 植體。表面結構如第3(e)圖。 實施例6 : 將清洗過的鈦金屬植體（如第1 (a )圖所示）先經過喷砂 或電子束或放電加工後，再將經過噴砂或電子束或放電加 工後之鈦金屬植體（如第丨（a)圖所示）清洗過後分別置於陰 14 200922529 極（陽極為鉑片），以表1所列濃度的硫酸（Η/Ορ作為鍍液 進行陰極極化。陰極處理中，溫度、電流密度、時間控制 分別如表1所列。 將上述陰極處理後的植體，迅速置於陽極（陰極為鉑 片）’並在下述條件進行陽極極化。以表1所列濃度的1 皇^ ΑΙΜΜ1中’於表1所列溫度下，通入表1所列的電 流密度’時間控制如表1所列。結果產生如第2圖所示的 植體。表面結構如第3 (f)圖。 實施例7 : 將清洗過的鈦金屬植體（如第1 ( a)圖所示）分別置於陰 極（陽極為鉑片），以表i所列濃度的氫氟酸（HF)作為鍍液 進行陰極極化。陰極處理中’溫度、電流密度、時間控制 分別如表1所列。 將上述陰極處理後的植體，迅速置於陽極（陰極為鉑 片）’並在下述條件進行陽極極化。以表丨所列濃度的惠^ + &乳化納（NaF + NaOH)_中，於表1所列溫度下，通入 表1所列的電流密度’時間控制如表1所列。結果產生如 第2圖所示的植體。表面結構如第3 (g)圖。 實施例8 : 將清洗過的鈦金屬植體（如第丨（a)圖所示）先經過噴砂 或電子束或放電加工後，再將經過噴砂或電子束或放電加 工後之鈦金屬植體（如第1(a)圖所示）清洗過後分別置於陰 15 200922529 極（陽極為鉑片），以表i所列濃度的氳氟酸（HF)作為鍍液 進行陰極極化。陰極處理中，溫度、電流密度、時間控制 分別如表1所列。 將上述陰極處理後的植體，迅速置於陽極（陰極為鉑 片）’並在下述條件進行陽極極化。以表1所列濃度的羞^ ik納+氫氧化鈉（NaF + NWin中，於表1所列溫度下，通入 表1所列的電流密度，時間控制如表1所列。結果產生如 第2圖所示的植體。表面結構如第3(h)圖。 實施例9 : 將清洗過的鈦金屬植體（如第丨（a)圖所示）分別置於陰 極（陽極為鉑片），以表丨所列濃度的鹽酸（HC1)作為鍍液 進行陰極極化。陰極處理中，溫度、電流密度、時間控制 分別如表1所列。 將上述陰極處理後的植體，迅速置於陽極（陰極為鉑 片），並在下述條件進行陽極極化。以表1所列濃度的& 也納+碳酸鈞+ 中，於表1所列溫度下，通入表 1所列的電流密度，時間控制如表丨所列。結果產生如第 2圖所示的植體。表面結構如第3 (丨）圖。 實施例1 0 : 將清洗過的鈦金屬植體（如第丨（a)圖所示）先經過喷砂 或電子束或放電加工後，再將經過喷砂或電子束或放電加 工後之鈦金屬植體（如第1 (a)圖所示）清洗過後分別置於陰 16 200922529 極（陽極為鉑片），以表1所列濃度的鹽酸（HC1)作為鍍液 進行陰極極化。陰極處理中，溫度、電流密度、時間控制 分別如表1所列。 將上述陰極處理後的植體，迅速置於陽極（陰極為鉑 片），並在下述條件進行陽極極化。以表1所列濃度的复 ^星复迦£±^姆中，於表i所列溫度下，通入表 1所列的電流密度，時間控制如I 1戶斤列。結果產生如第 2圖所示的植體。表面結構如第3(j)圖。 結果產生如第2圖所示的植體，其中實施例}至1〇實 :掃描電子顯微鏡觀察圖，參見第3⑷至3⑴圖，由以： 、-果顯不’鈦植體經陰極處理與陽極處理後，表面確實可 產生氧化鈦薄膜奈米及/微米孔洞姓槿，Η π .η + β 太 構，且孔洞大小為1〇 不未至10微米，氧化鈦膜厚為〇1至】微米。 第4圖為植體經由AES檢測鈦氧化層厚度結果。 圖中植體表面經過電子束垂直轟 長’轟擊深度加深分析1氧 f鮮化間加 乳原子分佈，判斷出氧化層厚度。 實施例1 2: 、類似於“匕例一之方法，分別 備條件為改變鍍液之濃度，濃、種植體，其製 …M、測定植體對大腸桿:：.1Μ·、°.5Μ、1Μ、1.5 ㈣的抗g效果，結果如灿）及金黃葡萄球菌 币b圖。 17 200922529 弟6圓係為大腸捍菌（hw)在植體表面接觸後 心免子顯微鏡觀察所見變昱 4ψ 氕異丨月形其中在未經過處理之Μ 體與玻璃片上之大腊护〜如θ t 王 < 植 乃上之大知#囷數量相較於經過表面 明顯增生許多。 疫疋·植體 實施例13: 第7圖係為以類似於實施例-之方法，分別製成五種 植體，其製備條件為改變期鍍液之濃度，濃度為。· 1M、〇· 5 Μ、1 Μ' 1·5 Μ與2 M，於類骨母細胞⑽_63)在實施例植 體表面增殖情形。 第8圖係為類骨母細胞（MG —63)在植體表面生長速率。 产類月母細胞在植體表面增殖的情形與鈦金屬表面上的 層；|膜有M ’而此種鈦金屬與骨頭的關係我們稱之為 口（〇s se οι integration)。於一些研究及文獻亦顯示植 入^物體内材料表面的孔徑大小、粗糙度和細胞初始的攀 附仃^、増殖及分化有密切的關係。植體另外一個重要問 題為提间抗菌旎力，提高抗菌能力能有效的降低免疫反應 及避免微生物感染’本發明係一種改良植體之表面結構方 法:尤指一種鈦金屬經陰極處理後令其表面產生氫氧化鈦 之後再做陽極氧化處理使其表面產生奈求多孔性二氧化 鈦，使其成為能促進及加速骨整合之植體，其特徵係使植 表面佈有一層均勻之奈米多孔性二氧化鈦，以此來引 18 200922529 導骨細胞的向内生异，、杜二L t 長進而加速骨整合速度，另外再做一 次陽極處理目的將氟離 丁 U疋在植肢上，本發明除 效提高骨癒合外，而_ M工越山s ^ 、 氣雒子釋出更能提高植體抗菌能力， 最重要的作用為促進骨在 a頊在礦化的作用，除了提升未來植 體的手術的成功率外，p 1 更間短了 a頭癒合時間及有效增進 植體的穩固度。 ( 本發明之實施例另關於一種促進及加速骨整合之技 術，經處理完植體表而W & 表面除了會有立體狀奈米多孔性二氧化 欽外，亦有氣離子披覆於其上，除了能有效引導骨細跑聚 集使骨向植體内生長，而有效促進及加速骨整合，更能有 效抗菌減低免疫反應及促進骨頭再礦化作用提高植體穩固 度及提升手術的成功率。 最近的二十年内，隨科學研究的進步，生物材料的發 展及臨床知識的累積，你强古 糸檟使付植體已能達到長期穩固度。 植體乃是植入人體中，因此其生物相容性就顯得格外 重要，如果植體要有好的生物相容性 (Bwccnnpamuny)，必要條件為當植體植人人體本身不 可釋放或解離出有毒物質引起組織周圍發生病變，亦不能 造成凝血⑻ood coaguuuu】at刚)或溶血(Hem〇】ysi幻反 應，意即植體需具安定性與生物體相容性。 鈦金屬及銥合金的植體表面氧化層組織及結構在移植 入人體時，由於多孔性的氧化層有助於人體骨組織向内成 長’可迅速的使鈦金屬及鈦合金的植體表面和人體的骨組 19 200922529 織結合’且植入人體中無排斥及高穩定性等特質。 於進行陰極處理盥陽搞（考？田乂 + , 、刼桎處理剛，可先於植體表面進行 $石_>、、電子束加工與微义 ^ ^ 冤力 寻刖處理加工，使植體表 片神士 欽俾使後續之陰極處理與陽極 ^ , 各種則處加工製備方式如下所述。 I備方式一，多孔柯-条 ^ ^ . —乳化鈦是將鈦金屬浸泡於高溫 的痕％鹼液中一段报長的時 方彳趑好# 7 所i作而成，再用離子植入 方式將既綠子打入植體中，蕤 猎此達到抗菌效果。 氣備方式二，製備多孔性_ 氧化、、ϋ π g β 一軋化鈦薄膜可以利用陽極 乳化去與化學蝕刻將鈦 液，以巧ft π 4 ’ /又/包（I_ersing)於鹼性溶 以虱虱化鈉（NaOH)的溶液，

Ak ?£ m t成一層多孔性的二氧化 鈦屬膜’再用離子植入方式 乳化 到抗®效果。 f氟離子打人植體中，藉此達 ‘備方式三’利用令紗古 化鈦薄膜，再用離子措' X植體上產生多孔性二氧 達到抗菌效果。 子亂維子打入植體中，藉此 製備方式四，利用電子束 氧化鈦薄膜，# $ 纟植體上產生多孔性二 此達到抗菌效果。 #軋離子打入植體中，藉 製備方式五，利用微放電加 氧化鈦_，制離子植人 植體上產生多孔性二 此達到抗菌效果。 ；夺軋離子打入植體中，藉 製備方式六，制锯夕3, 酸進行陰極處理後再以於驗性:==:以利用“ 從遵仃％極乳化處理，形 20 200922529 成一層多孔性的二氧化鈦薄膜， 佳，以硫酸陰極氫化為佳，以蜂λ 弗飞陰極氫化為最 以氫氧化納議)鹼性溶液：：陰極氫化處理為次佳， 納及氣化納混合液的陽極氧化==理為二：以碳酸 氟化納混合液的陽極氧化處 社、^ u⑨乳化納及 【圖式簡單說明】 為更i此達到抗菌效果。 第uo圖係為人工植體的剖面示意圖。 第1(b)圖係為利用陰極處理 於人工植體表面產生奈未多用陽極處理的方式 —乳化鈦的剖面示意圖。 第UO圖係為人工植體表面產生太 植體後’應用於牙科的剖面示意圖。夕孔性二氧化鈦 第2圖係為人工植體表面產生 _ 體後之電子顯微鏡拍攝圖。 v '夕丨生一氧化鈦植 第（a ) ( j)圖係為經過不同方 植體表面構造經電 处直體後，各階段 子颂Ί政鏡拍攝圖。 第4圖#盔乂 _ 度結果。…’植體經由歐傑能譜儀檢測鈦氧化層厚 第5圖传主/ …工植體對大腸桿菌(“")及金黃葡萄 21 200922529 球菌（51· 抗菌結果。 第6圖係為大腸桿菌（昃c〇y/)在植體表面接觸後由電 子顯微鏡所見變異情形。 ’ 第7圖係為類骨母細胞（MG-63)在植體表面增殖情形< 第8圖係為類骨母細胞（MG_63)在植體表面生長速率 【主要元件符號說明】 (1 0 0 )人工植體 (11 〇)氧化鈦薄膜 (120)人工牙冠 (1 3 0)新生骨細胞 (140)正常牙齒 (1 50)牙齦 (1 6 0)齒槽 22

Claims (1)

1. 200922529 十、申請專利範圍： 1、 一種表面具有孔洞之人工植體，該植體表面至少 卩二::有夕孔結構’其特徵在:該多孔結構實質上為氧化 鈦溥膜孔洞結構，且該孔洞結構至少部分孔洞大小實質上 為10奈米至1 〇微米。 ' 2、 如申請專利範圍第1項所述之表面具有孔洞之人 植體’其中該孔洞結構至少部分孔洞大 奈米至1微米。 貝貝上為10 工植二、Π’專利範圍第2項所述之表面具有孔洞之人 /、中違乳化鈦薄膜厚度為01微米至】微米。 -植申：專利範圍第3項所述之表面具有孔洞之人 、、中該孔洞結構至少部分孔洞 奈米至100奈米。 人】貫貝上為10 工植5 凊專利範圍第4項所述之表面具有孔洞之人 植=其中該氧化欽薄膜厚度為0.25微来至〇6微米。 -陰極Γ表面具有孔洞之人工植體的製法，其包括： -陽桎：理’用以使人工植體的鈦金屬表面含氫；及 該多孔結構實質上為氧化形成多孔結構， 至少部分孔-銥賴孔洞結構，且該孔洞結構 7而大小實質上為10奈求至微米。 °申请專利範圍第6項所述 工植體的製法，1> 又表面具有孔洞之人 為！〇奈米至孔洞結構至少部分孔洞大小實質上 8、如申請專利範圍第7項所述之表面具有孔洞之人 23 200922529 工植體的製法，其中該孔洞結構至八 為1 〇奈米至1 〇〇奈米。 D刀孔洞大小實質上 9、"請專利範圍第δ項所 工植體的製法，其中陰極處理時採用以面”有孔洞之人 作為鍍液作用於25之溫度下，、 〇·卜3 wt%氫氟酸 ASD ’陽極處理時採用〜7 μ 的也流雄、度為〇.卜10 。。之溫度下，通入的電流 鈉作為鍍液作用於25 私机在度為0.1〜20 ASD。 〇、如申請專利範圍第8項 人工植體的製法，其中陰極處理時採用以面具有孔洞之 為鍍液作用於2 5 夕、® Λ U · 1〜3 Μ硫酸作 皿度下，通入的帝、* — ASD’陽極處理時採用〇1〜5M 〜、度為。·Η〇 之溫度下，通入的電流” 為鍍液作用於25 t： 山度為〇. 1〜20ASD。 1 1、如申請專利範圍第8項所述之表 人工植體的製法’其中陰極處理時採用 "、？洞之 為鑛液作用於25 t之溫度下，通 硫酸作 ASD，陽極處理時採用〇 w 、度4 〇.卜10 t：之溫卢下、s 風虱化鈉作為鍍液作用於25 度下’通入的電流密度為〇.卜2。ASD。 12如申請專利範圍第8項 人工植體的製法，± ^之表面具有孔洞之 酸作為鍍液作用於25 t之加 3 風氟 〇 1〜l〇ASD，，里叉下，通入的電流密度為 〇卜&用o·1^虱氧化納混合氟化鈉 .。作為鍍液作用於25 。(：之、卢IT 、s 為0.1〜20ASD。 之/皿度下，通入的電流密度 24 1 3、如申請專利範圍第8項所述之表面具有孔洞之 200922529 人工植體的製法，其中陰極 作為鐘液作用…之溫度;=0.1〜讀鹽-。·卜誦’陽極處理時採用〇 二的電流密度為 0.卜5%作*鐘;夜作用於 W鈉混合氟化納 為G.剛SD。 、25 C之溫度下，通入的電流密度 1 4、如申請專利範圍第丄 之人工植體的製法，其中人 、以之表面具有孔洞 放帝加工德s 植粗於經過噴砂或電子束或 放电加工後，再做陰極處理時採 次 為鍍液作用於25艺之溫度 、·〜3 wt%氫氟酸作 0.H0ASD’陽極處理時採用。·卜二：：電流密度為 用於25 t之溫度下，通 ^虱化鈉作為鍍液作 15、“：！ 電流密度為〇·"_。 °申μ專:^ m第i Q :人工植體的製法，其中人工植體於經過:= = : 放電加卫後，再做陰極處理時採 、“子束或 液作用於25 t之溫度下， ·]〜硫酸作為鍍 陽極處理時…·…氣Γ:作二密度為 瓜辩下<s 鈉作為鍍液作用於2 5。(： $ ，皿度下，通入的電流密度為〇.卜20ASD。 16、如申請專利範圍第"項所 之人工植體的製法，其中人工植體於經過噴；：：洞 放電加工後’再做陰極處理時採用以 '或電子束或 液作用於25 t之溫度下，通入的電流 硫酸作為錢 陽極處理時採用Q.HM氫氧化鋼作為二作1…ASD， 之溫度下，通入的電流密度為〇.卜聰。用於25 C 17'如申請專利範圍第10項所述之表面具有孔洞 25 200922529 之人工植體的製法，苴中 # + + τ & /、 植體於經過噴砂或電+束或 放電加工後’再做陰極兔子采戈 柞盔蚀、你从m ^用以〇.卜3. 0 Wt%氫氟酸 作為鍍液作用於25。〇之加择 ^ *L ASD，陽極處理時採用Q l〜7 巧U·1 &成 M虱氣化鈉混合氟化鈉〇 . 1〜5% 作為鍍液作用於25 t之、、田痒π Acn '现度下’通入的電流密度為〇. 1~20 khv 0 18、如申請專利範圍第10項所述之表面具有孔洞 之人工植體的製法，苴中 ^ ' 植體於經過喷砂或電子束或 放电加工後，再做陰極處 丄 ^ 守抓用以0.卜3. 0 Wt%鹽酸作 為鍵液作用於 — n ^inAQn 9 c之溫度下，通入的電流密度為 0· 1 1 0ASD，％極處理時 n , 休用0. 1〜7Μ碳酸鈉混合氟化鈉 0·卜5%作為鍍液作用於 c之溫度下，通入的電流密度 為 0,1 〜20ASD。 十一、圖式： 如次頁 26