表面处理技术发展课件

,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,#,1,生醫材料與鈦金屬簡介,人工牙根表面處理目的,知名大廠人工牙根表面處理簡介,金工中心目前表面處理相關能量,大綱,1生醫材料與鈦金屬簡介人工牙根表面處理目的知名大廠人工牙,表面处理技术发展课件,Osseointegration,is the direct structural and functional connection between living bone and the surface of a load-bearing implant,typically made of titanium,Or,Dr.PI Branemark,a direct bone-to-implant contact and later on defined on a more functional basis as a direct bone-to-implant contact under load,Osseointegration is the direc,生醫材料與鈦金屬簡介,生醫材料,(Biomaterials),鈦金屬於生醫材料之應用,鈦金屬與組織之界面,4,生醫材料與鈦金屬簡介 生醫材料(Biomaterials)4,5,生醫材料,(B,iomaterials,),生醫材料定義,用以代替人體部份之組織或功能，而與,體液,有所接觸或作用之材料，須具有良好的,組織或生物相容性,。,生醫材料分類,生物惰性,(Bioinert),材料,在生物組織內保持穩定，於短時間內幾乎不發生化學反應的材料,與生物組織間的結合主要利用物理性的表面粗糙化或多孔化，,使組織細胞貼附生長於其表面或孔洞內部,一般碳素材料、部分陶瓷氧化物等無機物及大多數醫用金屬和高分子材 料皆屬此類,生物活性,(Bioactive),材料,能夠於材料與組織的接觸面誘導產生特殊生物或化學反應，,甚至能增進細胞活性或促進組織再生的材料,大多數的生物活性材料皆為自然界或動植物的萃取物,具有抗菌性及凝血性的幾丁質、幾丁聚醣，具有骨傳導性的氫氧磷灰石，,動物皮萃煉取得的膠原蛋白皆屬此類。,5生醫材料(Biomaterials)生醫材料定義,6,鈦於生醫材料之應用,鈦適合作為生醫材料之特點,低密度,(4.5g/cm2),、低強度,抗蝕性,骨整合性,(,Osseointegration,),鈦的化學成分與機械性質,6鈦於生醫材料之應用 鈦適合作為生醫材料之特點,The surface TiO,2,layer is extremely inert to corrosion.The,Ti-peroxy compound,that forms on this layer deactivates inflammatory cells,and enhancing the biocompatibility of pure titanium and the establishment of osseointegration.,鈦金屬與組織之界面,The surface TiO2 layer is extr,人工牙根表面處理目的,表面處理目的與方法,人工牙根表面處理目的與條件,人工牙根表面處理技術演進,粗糙度對人工牙根之影響,8,人工牙根表面處理目的 表面處理目的與方法8,表面處理是指用,機械或化學,方法改變物件表面的,物化性質,以達到功能性需求，如,耐蝕性,、,抗磨耗性,等等。,9,表面處理,化成處理,陽極處理,陰極處理,鍍金,電鍍,電鑄,洗淨,噴砂,脫脂,電解洗淨,加襯,皮膜覆蓋,熱處理,表面硬化,研磨,電解拋光,桶器研磨,髮線處理,表面處理之目的與方法,表面處理是指用機械或化學方法改變物件表面的物化性質9表面處理,10,提升骨整合能力,(,縮短骨癒合時間,),骨整合具備之條件,具生物相容性材料,&,製程,增加與周圍骨的接觸面積,加強與周圍骨的結合力,吸引骨細胞貼附生長,生物活性處理促進骨生成,人工牙根表面處理目的與條件,10人工牙根表面處理目的與條件,11,人工牙根表面處理技術演進,From Osstem e-book,11人工牙根表面處理技術演進 From Osstem e-b,Why needs roughness,Machined surface,-smooth surface promotes cell proliferation,and fibrous encapsulation,Roughened surface,-increases surface area,-improves micro-mechanical interlock,-enhances cell adhesion,osteoblast differentiation,and deposition of calcified substance,-increase in inflammatory cytokines secretion,Why needs roughnessMachined s,13,Macro-sized topology:10 m,mm,Directly related to implant geometry,-Threaded screw,macroporous surface treatment,Risk of increase in peri-implantitis&ionic leakage,-,Moderate roughness:12 m,Micro-sized topology:110 m,Maximizing bone-implant interlocking,-Greater bone-to-implant contact,(BIC),-Higher resistance of torque removal,Ideal surface:hemispherical pits 1.5 m in depth&4 m in diameter,Nano-sized topology:nm,A,dsorption of proteins&adhesion of osteoblasts,Reproducible surface roughness of nm range is difficult to,produce with chemical treatments,表面粗糙度之生物影響,Le Guehennec,et al,.,Surface treatments of titanium dental implants for rapid osseointegration,dental materials,2007,13 Macro-sized topology:10 m,14,Le Guehennec,et al,.,Surface treatments of titanium dental implants for rapid osseointegration,dental materials,2007,人工牙根表面處理與粗糙度,14Le Guehennec et al.,Surfac,15,Nobel,/Biocare,Machined surface,TiUnite(2000),Straumann/ITI,TPS,(1974),SLA,(1994),SLActive,(2005),Biomet 3i,Osseotite,NanoTite,Astra,TiOblast,OsseoSpeed,Zimmer,MP-1,HA Coating,MTX,五大廠商表面處理技術之發展,15Nobel/BiocareMachined surfa,知名大廠人工牙根,表面處理技術簡介,Nobel Biocare,Straumann ITI,Biomet 3i,Astra Tech,Zimmer,Osstem,16,知名大廠人工牙根表面處理技術簡介 Nobel Biocar,17,在,GrI,純鈦,表面進行,陽極氧化,反應，生成一,粗糙且多孔性的氧化鈦層,，其在植體頂端的厚度約為,710m,，而圓錐的上部份及第一個螺紋部份的厚度約為,12m,。,在電子顯微鏡的觀察下，,TiUnite,的表面形態為平滑且有,微米尺寸圓形孔洞,，許多的開孔平均分佈在植體表面上，而較大的孔洞則突出於表面，大小為,25m,。,TiUnite,植體周圍的軟組織結構與自然牙齒周圍的軟組織結構相似；即植體表面附著了上皮組織，並牢固附著到底層的結締組織,TiUnite,具有,骨和軟組織刺激功能,，它可以,從底至頂，完全結合,到植體頸圈，這實現了多種不同的植體植入方式。,N,obel,b,iocare,T,i,U,nite,17在GrI純鈦表面進行陽極氧化反應，生成一粗糙且多孔性的氧,18,S,trumann,ITI,18Strumann ITI,19,以大顆粒的氧化鋁砂材進行噴砂處理，產生微米級粗糙度。再以高溫混合酸對噴砂後的微米級粗糙表面進行蝕刻，產生次微米級孔洞。,藉由同時提供,微米級與次微米級粗糙表面,，提供骨細胞貼附與生長，在骨整合階段增加與骨接觸面積,。,S,and blasting/,L,arge-grit,A,cid-etched,Strumann ITI,SLA,19以大顆粒的氧化鋁砂材進行噴砂處理，產生微米級粗糙度。再以,20,在既有的,SLA,基礎上，加上,親水性官能基,處理，藉以增加蛋白質之吸附，達到促進骨生成之效果。,臨床研究顯示，,SLAcitve,將骨癒合時間由,SLA,植體的,6-8,週減短至,3-4,週。突破植體植入一個月時，新成骨未生成而植體周圍既有骨已壞死之空窗期。,S,trumann,ITI,SLA,ctive,20在既有的SLA基礎上，加上親水性官能基處理，藉以增加蛋白,21,1,st,酸蝕,:,以,HF,除去植體表面自然氧化層,2,nd,酸蝕,:,以,混合酸,形成均勻的粗糙表面,粗糙表面由均勻不規則的圓錐組成,1 to 3 m peak-to-peak,5 to 10 m peak-to-valley,專利,OSSEOTITE,表面處理，經證實是最佳讓骨細胞及血纖維貼附的表面,Hybrid Design,混合式設計，讓軟組織可以貼附在光滑表面上，降低植體牙周問題,OSSEOTITE,比一般平滑機械面高出至倍的植體取出扭力,20,000,X,B,iomet,3,i,Osseotite,211st 酸蝕:以 HF 除去植體表面自然氧化層專利OS,22,以,DCD,(Discrete Crystalline,Deposition),技術把奈米顆粒的磷酸鈣結晶體加之於,Osseotite,表面上。,這些奈米級磷酸鈣結晶體懸浮在溶液裡，會迅速地,”Self-Assemble”,沉積在雙重酸蝕表面的鈦氧化層上，形成,20100nm,大小的分離式磷酸鈣結晶體。由於這不是一層,”coating”,，故不會像一般,HA coated,植體會有剝落的現象。,奈米級磷酸鈣結晶體分佈於鈦金屬的表層會使其結構非常趨近於真實的人體骨切面，使造骨細胞在無法分辨真偽之下，將,NanoTite,當作是自體骨組織而主動附著上去。所以不論是就骨整合的速度抑或是強度，,NanoTite,均較,Osseotite,來得更快、更牢固。,B,iomet,3,i,nanotite,22以DCD(Discrete Crystalline De,23,具生物相容性的二氧化鈦細顆粒撞擊技術而形成,表面粗糙是由許多小的不同形狀之窪坑,(pits),所組成,窪坑大小介於,210m,，符合基於生物原則之微結構植體表面,7,500,X,100,X,A,stra,t,ech,T,i,ob,last,23具生物相容性的二氧化鈦細顆粒撞擊技術而形成7,500 X,24,在,TiOblast,的基礎上，以氟化物進行化學處理,形成微粗糙結構並結合氟化物促進生物活性之優勢，達到增