种植牙在口腔医学领域里取得了前所未有的发展,提高种植体与骨组织的结合率和整合速度一直是研究的焦点。牙种植体的表面特性可影响种植体植入后的生物学反应,决定组织细胞在其表面的粘附,增殖,分化及矿化,影响蛋白质的吸收,直接影响界面的骨愈合速度,骨结合率,骨结合强度,对种植体功能的正常行使十分重要。目前常用的表面处理方法主要包括 :化学处理方法、物理方法,以及生物方法等,且不同处理方法都有其各自的优点。种植体表面处理技术的研究发展趋势是多种表面处理方法的相互结合,发挥各种表面处理方法的优势,取长补短,结合各种方法的技术特点向综合性的表面处理方法发展。

　　

　　一、化学方法

　　

　　1.酸蚀处理法 :为表面粗糙处理的常用方法,把种植体放入不同的酸溶液中,酸蚀刻表面的氧化膜,并与钛形成离子键(Ti-x),酸蚀后的种植体具有更高的表面自由能,使细胞更好的与种植体结合。研究发现先用硫酸再用盐酸处理得到的粗糙表面较佳。

　　

　　2.碱热处理法:应用碱热法可以在种植体表面形成一层骨样磷灰石,不仅与种植体结合紧密,而且具有一定的骨诱导能力。

　　

　　3.阳极氧化法:阳极氧化处理的种植体表面可形成一层致密的氧化膜,可有效抑制金属离子释放以及增强金属的抗腐蚀性能,并具有一定的生物活性,增加种植体的骨结合率。

　　

　　4.溶胶-凝胶法:将按适当的钙磷比例配制的胶体液涂在种植体表面,再通过加热,形成一层结合牢固的羟基磷灰石薄膜,显著提高种植体的骨结合能力。

　　

　　5.大气加热法:在800℃的纯氧中对种植体进行热氧化处理后,形成致密较厚的氧化膜,增加了种植体的耐腐蚀性并提高了骨结合能力。

　　

　　6.微弧氧化法:在普通阳极氧化的基础上,利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的反应,从而在以铝、钛、镁金属及其合金为材料的工件表面形成优质的强化陶瓷膜方法。经微弧氧化的种植体具有优良的生物相容性的原因可能是厚的氧化膜更好地屏蔽了金属离子的析出以及多孔的表面形态更有利于细胞的黏附生长,。微弧氧化作为一种较新的钛表面处理技术，突破了其他技术的许多束缚，有很好的应用前景。

　　

　　二、物理方法

　　

　　1.等离子喷涂:等离子喷涂是利用等离子枪产生直流电弧将涂层材料加热熔融后高速喷射到金属表面,形成涂层,通常包括钛浆喷涂以及羟基磷灰石喷涂。钛浆喷涂 :经钛浆喷涂的钛种植体具有粗糙的表面结构,更有利于成骨细胞的黏附、增殖。Andrea Bagnd等用藻酸钠凝胶纯钛进行涂层,得到良好表面粗糙度,有利于成骨细胞黏附,推测涂层材料可能参与了生化信号的传导,促进了成骨细胞的黏附。羟基磷灰石喷涂:在种植体表面使用羟基磷灰石涂层的原因是羟基磷灰石能提高种植体植入初期骨性结合速度和强度,可以诱导骨组织迅速向其生长,使种植体与周围骨组织形成化学键结合。另外纳米级的羟基磷灰石具有良好的骨相容性、快速的生物降解性、高效的骨传导性,便于血管和细胞的长入,为新骨与种植体尽快地实现骨结合打下坚实基础。在临床上显示了良好的应用前景。等离子喷涂已广泛应用于种植领域,取得了一定的临床效果,但等离子喷涂存在设备成本高,在多孔或形态复杂的基底上涂层不均一,易剥脱、降解等缺陷。

　　

　　2.离子注入法:包括氮离子注入、钙离子注入及铱离子注入等。通过离子注入可以改善种植体表面的性能,增加它们的耐磨性、耐蚀性,减少金属离子的释放以及提高其生物活性。Maitz等

　　

　　实验证实了纯钛种植体表面经过钠离子注入后,种植体表面成骨细胞生长有序,形成羟基磷灰石后细胞增殖明显升高。

　　

　　3.激光熔覆:利用高能密度的激光束将具有不同成份、性能的合金与基材表面快速熔化,在基材表面形成与基材具有完全不同成份和性能合金层的快速凝固过程。其中利用激光气体氮化工艺在医用纯钛表面制备TiN改性层,可以增强医用钛的表面性能,从而提高种植体在人体中应用的安全性。

　　

　　三、生物化学方法

　　

　　通过将特定的蛋白、酶或肽固定于种植体表面,来诱导特殊细胞分化和组织改造,或者说是通过将分子直接引入到种植体表面来控制骨整合的发生和发展。生物活性分子主要包括:复合黏附肽精氨酸一甘氨酸一天冬氨酸( RGD )、大分子蛋白、非胶原蛋白、细胞因子。RGD肽链涂层已经被证实成骨细胞在种植体表面粘附和增殖的过程中起着至关重要的作用。目前研究最热的大分子蛋白是釉原蛋白,釉原蛋白是发育中牙釉质的主要蛋白,同时它又属于黏附蛋白,其黏附活性的产生需要有二价正离子的存在。但是,釉原蛋白在生理状态下并不能黏附胶原和肝磷脂,而是和羟磷灰石相结合。关于非胶原蛋白,在膜内骨化的初期,骨连接素的表达,具有一定的细胞调控功能;骨钙素是一种骨特异性维生素K依赖性蛋白,含有γ骨氨酸残基和HA相结合;骨桥蛋白在细胞粘接中起重要作用;纤维结合素存在于骨创愈合整个过程,具有多种功能。细胞因子主要有增加骨细胞活性的转化生长因子p( TGF -p )、促有丝分裂的成纤维细胞生长因子( FGF)、胰岛素样生长因子( IGFs)和诱导成骨的骨形态发生蛋白(BMPs)等。另外,血管内皮生长因子(VEGF)在血管形成过程中起着中心作用,新血管形成又是支持成骨细胞成骨所必需的。复合生物活性分子的应用也是热点之一,比如: rhBMP -2 / PDLLA , TGF -D /BMP -2, rhGF -beta2 / rhBMP2,TGF -beta -1 / IGF -1的联合应用等。因为骨整合主要依靠成骨细胞增殖和分化,来促使新骨形成。而上述生物分子对于成骨细胞的增殖分化又有明确的促进作用,因而生物化学改性相对于传统的物理和化学方法而言更为直接有效。此外,近年来种植体表面的仿生生物涂层逐渐受到了重视,比如朱丽琴等首创的珍珠质自然涂层,可以促进成骨细胞的增殖和分化。另外,随着科学技术不断发展,种植体表面改性的研究也逐渐由原来的微米级转向纳米级,而研究表明纳米级的表面结构更利于成骨细胞的粘附生长。