一种具有抗菌涂层的防龋隐形正畸矫治器及其制备方法和应用与流程 专利技术说明

喷涂装置;染料;涂料;抛光剂;天然树脂;黏合剂装置的制造及其制作,应用技术1.本发明属于牙科材料技术领域，具体涉及一种具有抗菌涂层的防龋隐形正畸矫治器及其制备方法和应用。背景技术：2.随着大家经济收入的不断改善，人们对于牙齿健康和美白的需求也越来越多，因此隐形正畸矫治器在国内的发展十分迅速。隐形正畸矫治技术是指在理想模型上制作透明塑胶活动矫治器，戴在患者牙齿上，以利于牙颌面正常生长发育，实现对患者的牙齿进行矫正，通常其佩戴周期一般为1～2周，每天佩戴约20小时以上，且正畸治疗的周期较长，为1～3年。由于隐形正畸矫治器的佩戴时间长，使牙齿长期处于隔绝唾液的状态，牙面不易清洁，菌斑易在牙面上定植、堆积，形成生物膜，同时菌斑产酸使釉质表面ph值降低，导致牙齿脱矿，致使釉质白垩斑的发病率升高，治疗过程比较长，且在治疗的过程中，需要每天对隐形矫治器进行清洁，以保证隐形矫治器的洁净度。3.目前，氟化物是公认的有效防龋的物质。氟化物能抑制口腔中致龋菌的生长，抑制细菌产酸，其同时还能降低牙齿表层釉质的溶解度，并促进脱矿的牙釉质再矿化。在牙齿发育期间摄入适量氟化物，能够使得牙尖圆钝、沟裂变浅；这种牙齿形态的改变使得牙齿易于自洁，增强对形成龋齿的抵抗力。cn113197693a公开了一种防龋膜、防龋溶液、具有防龋膜的牙科器械以及在牙科器械上形成防龋膜的方法，其主要防龋的机理为在壳状牙科器械本体涂刷一层含有氟化物的涂层，达到氟化物防龋的功能。cn105232165a公开了一种具有防龋能力的隐形正畸牙套及防龋方法，其中牙套包括牙套本体，所属牙套本体上涂抹有一层保护膜，起到牙齿防龋的作用功效；上述保护膜味含氟涂料、含氟凝胶或含氟泡沫中的一种氟保护剂，所述保护膜涂抹于所述牙套本体内部靠近牙齿的一侧。但是，通过添加氟化物产生氟离子，并使氟离子不断渗出与牙齿发生再矿化反应，难以维持长时间的释氟能力和释氟量，无法达到长效预防正畸白垩斑的作用，且不能从根本上解决正畸白垩斑的问题。4.因此，开发一种可以有效防止菌斑在牙套内部的定植和繁殖，进而能够预防白垩斑，且具有抗菌效果好、抗菌时间长的防龋隐形正畸矫治器，是本领域急需解决的技术问题。技术实现要素：5.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有抗菌涂层的防龋隐形正畸矫治器及其制备方法和应用，所述防龋隐形正畸矫治器在与牙齿接触面上设置有抗菌涂层，从根本上抑制了菌斑在牙面上的定植，通过降低菌斑的生物活性和菌落数量而实现了对白垩斑的预防，且还具有抗菌持续时间长、抗菌效果好以及穿戴不易脱落等诸多优势。6.为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：7.第一方面，本发明提供一种具有抗菌涂层的防龋隐形正畸矫治器，所述防龋隐形正畸矫治器包括隐形正畸矫治器和设置在所述隐形正畸矫治器与牙齿接触面上的抗菌涂层；8.所述抗菌涂层的制备原料包括光固化聚合单体、稀释剂、光引发剂、阻聚剂、抗菌剂和抗氧化剂。9.本发明提供的具有抗菌涂层的防龋隐形正畸矫治器包括隐形正畸矫治器和设置在所述隐形正畸矫治器与牙齿接触面上的抗菌涂层，从产生白垩斑的病变机理出发，通过在隐形正畸矫治器与牙齿接触面上涂抹一层抗菌涂液，所述抗菌涂液经光固化后形成的抗菌涂层可以与隐形正畸矫治器紧密粘结，不会发生脱落，进而保证了抗菌效果的持久性；所述抗菌涂层的制备原料包括光固化聚合单体、稀释剂、光引发剂、阻聚剂、抗菌剂和抗氧化剂的组合，通过在抗菌涂层中添加有抗菌剂，使所述抗菌涂层具有优异的抗菌效果，进而使得防龋隐形正畸矫治器佩戴后可有效的防止菌斑在牙套内部的定植和繁殖，进而有效阻断了菌斑生物膜的形成，抑制了牙齿脱矿，实现了预防龋病的效果。10.优选地，所述隐形正畸矫治器采用正畸膜片制备得到。11.在本发明中，所述正畸膜片可直接购买市售产品，然后根据个人定制化数据和热压成型工艺制备得到定制化的隐形正畸矫治器。12.优选地，所述抗菌涂层的厚度为10～60μm，例如15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm或55μm等。13.优选地，所述抗菌涂层的制备原料按照重量份包括如下组分：[0014][0015]其中，所述光固化单体可以为61重量份、62重量份、63重量份、64重量份、65重量份、66重量份、67重量份、68重量份或69重量份等。[0016]所述稀释剂可以为31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、35重量份、36重量份、37重量份、38重量份或39重量份等。[0017]所述光引发剂可以为0.55重量份、0.6重量份、0.65重量份、0.7重量份、0.75重量份、0.8重量份、0.85重量份、0.9重量份或0.95重量份等。[0018]所述阻聚剂可以为0.55重量份、0.6重量份、0.65重量份、0.7重量份、0.75重量份、0.8重量份、0.85重量份、0.9重量份或0.95重量份等。[0019]所述抗氧化剂可以为0.27重量份、0.29重量份、0.31重量份、0.33重量份、0.35重量份、0.37重量份、0.39重量份、0.41重量份、0.043重量份、0.45重量份、0.47重量份或0.49重量份等。[0020]所述抗菌剂可以为1.1重量份、1.2重量份、1.3重量份、1.4重量份、1.5重量份、1.6重量份、1.7重量份、1.8重量份或1.9重量份等。[0021]优选地，所述光固化聚合单体包括光固化丙烯酸酯类单体，进一步优选为bis-gma。[0022]优选地，所述稀释剂包括tegdma。[0023]优选地，所述光引发剂包括樟脑醌。[0024]优选地，所述阻聚剂包括4-(二甲氨基)苯甲酸2-乙基己酯。[0025]优选地，所述抗氧化剂包括2,6-二叔丁基对甲苯酚。[0026]优选地，所述抗菌剂为无机纳米抗菌剂。[0027]优选地，所述无机纳米抗菌剂包括氧化锌、氧化镁或二氧化钛中的任意一种或至少两种的组合。[0028]第二方面，本发明提供一种如第一方面所述防龋隐形正畸矫治器的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：[0029](1)将光固化聚合单体、稀释剂、光引发剂、阻聚剂、抗菌剂和抗氧化剂混合，得到抗菌涂液；[0030](2)将步骤(1)得到的抗菌液涂液涂覆在隐形正畸矫治器与牙齿接触的面上，光固化，得到所述防龋隐形正畸矫治器。[0031]优选地，步骤(1)所述混合的具体方式包括：将光固化聚合单体和稀释剂混合，加入光引发剂、阻聚剂和抗氧剂进行混合，再加入抗菌剂进行混合，得到所述抗菌涂覆液。[0032]优选地，步骤(2)所述光固化后还包括清洗和干燥的步骤。[0033]优选地，所述清洗为超声波清洗。[0034]第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的防龋隐形正畸矫治器在牙科器械中的应用。[0035]相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：[0036]本发明提供的具有抗菌涂层的防龋隐形正畸矫治器包括隐形正畸矫治器和设置在所述隐形正畸矫治器与牙齿接触面上的抗菌涂层，所述抗菌涂层的制备原料包括光固化聚合单体、稀释剂、光引发剂、阻聚剂、抗菌剂和抗氧化剂的组合；本发明通过在隐形正畸矫治器牙齿接触面上涂覆一层抗菌涂液，经光固化后形成抗菌涂层可与隐形正畸矫治器紧密粘结，不会发生脱落，且透光率均高于60％，还具有持久和优异的抗菌效果，对变形链球菌的抑菌率为64.57～76.67％，进而使得防龋隐形正畸矫治器佩戴后可有效的防止菌斑在牙套内部的定植和繁殖，进而有效阻断了菌斑生物膜的形成，从而抑制了牙齿脱矿，实现了预防龋病的效果。具体实施方式[0037]下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。[0038]实施例1[0039]一种具有抗菌涂层的防龋隐形正畸矫治器，所述防龋隐形正畸矫治器包括隐形正畸矫治器和设置在所述隐形正畸矫治器的牙齿接触面上的抗菌涂层，所述抗菌涂层的厚度为50μm；[0040]所述抗菌涂层的制备原料按照重量份包括如下组分：[0041][0042]本实施例提供的防龋隐形正畸矫治器的制备方法包括如下步骤：[0043](1)将bis-gma加入双行星搅拌锅中，加入tegdma在50℃以及35rpm的转速下搅拌1h，加入4-(二甲氨基)苯甲酸2-乙基己酯、樟脑醌和2,6-二叔丁基对甲苯酚继续搅拌1h，再加入氧化锌继续搅拌1h，抽真空至-0.08mpa并保压30min消除气泡，得到抗菌涂液；[0044](2)将步骤(1)得到的抗菌涂液涂覆在定制化的隐形正畸矫治器的牙齿接触面上，使用光固化灯(波长385～515nm)均匀照射5min，然后放入超声清洗机中在400w下超声清洗5min去除未固化的抗菌涂液，置于通风干燥柜中风干去除水分，得到所述防龋隐形正畸矫治器。[0045]实施例2[0046]一种具有抗菌涂层的防龋隐形正畸矫治器，其与实施例1的区别仅在于，抗菌涂层的制备原料按照重量份包括如下组分：[0047][0048][0049]其他结构和制备方法均与实施例1相同。[0050]实施例3[0051]一种具有抗菌涂层的防龋隐形正畸矫治器，其与实施例1的区别仅在于，抗菌涂层的制备原料按照重量份包括如下组分：[0052][0053]其他结构和制备方法均与实施例1相同。[0054]实施例4[0055]一种具有抗菌涂层的防龋隐形正畸矫治器，其与实施例1的区别仅在于，抗菌涂层的制备原料中的氧化锌替换为氧化镁，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。[0056]实施例5[0057]一种具有抗菌涂层的防龋隐形正畸矫治器，其与实施例1的区别仅在于，抗菌涂层的制备原料中的氧化锌替换为二氧化钛，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。[0058]实施例6[0059]一种具有抗菌涂层的防龋隐形正畸矫治器，其与实施例1的区别仅在于，抗菌涂层的制备原料按照重量份包括如下组分：[0060][0061]其他结构和制备方法均与实施例1相同。[0062]实施例7[0063]一种具有抗菌涂层的防龋隐形正畸矫治器，其与实施例1的区别仅在于，抗菌涂层的制备原料按照重量份包括如下组分：[0064][0065]其他结构和制备方法均与实施例1相同。[0066]对比例1[0067]一种具有抗菌涂层的防龋隐形正畸矫治器，其与实施例1的区别仅在于，抗菌涂层的制备原料中不添加氧化锌，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。[0068]对比例2[0069]一种隐形正畸矫治器，其与实施例1的区别仅在于，仅包含隐形正畸矫治器，没有涂覆抗菌涂层。性能测试：[0070](1)流动性：准备一平整的、未经处理的正畸膜片，在靠近边缘的一端画一条直线，并标注三个原点；用金属探针蘸取抗菌涂液(制备方法步骤(1)得到的)，自然滴下一滴至正畸膜片原点上；将正畸膜片垂直向下，使样品自然向下流动，记录1min流动的距离；通过上述方法中单位时间内流动的距离判定样品的流动性，[0071]式中，v代表流动的速度，单位为毫米每分钟(mm/min)；[0072]l待料流动的距离，单位为毫米(mm)；[0073]t代表测试的时间，单位为分钟(min)；[0074](2)透光率：采用分光光度计于550nm处测定样品的透光率；[0075](3)抗菌率：取培养后的变形链球菌(bncc336931，购于北京北纳创联生物技术研究院)菌悬液，在被试样品上滴加100μl，均匀涂布作用20min，用无菌镊子将样品投入10ml的pbs的试管内，充分混匀，作适当稀释；选择2～3个稀释梯度，吸取1ml稀释液以琼脂倾注法接种平皿，在35±2℃下培养48h，进行菌落计数，每组两个平行；试样重复3次，按下式计算抑菌率：x＝(a-b)/a×100％；式中：x代表抑菌率(％)；a代表被试样品振荡前平均菌落数；b代表被试样品振荡后平均菌落数。[0076]按照上述测试方法对实施例1～7和对比例1～2提供的防龋隐形正畸矫治器进行测试，测试结果如表1所示：[0077]表1[0078] 流动性(mm/min)透光率(％)抗菌率(％)实施例11.369.2672.54实施例21.265.1876.67实施例31.468.3570.26实施例41.360.2765.28实施例51.364.3164.57实施例60.759.8655.34实施例71.447.1267.53对比例11.371.530对比例2/72.630[0079]根据表1数据可以看出：本发明提供的防龋隐形正畸矫治器具有优异的防菌效果。[0080]具体而言，实施例1～5得到的防龋隐形正畸矫治器中采用的抗菌涂液的流动性不低于1.2mm/min，在临床操作中可以给医生更多的操作时间，使得抗菌涂层更加容易涂均匀；进一步得到的防龋隐形正畸矫治器的透光率均高于60％，与未涂覆抗菌涂层的隐形正畸矫治器(对比例2)的透光率差异较小，说明抗菌涂层的设置不会影响佩戴舒适性及美观性；而抑菌测试显示实施例1～5得到的防龋隐形正畸矫治器的抑菌率为64.57～76.67％，说明可以有效的抑制菌斑的定植，具有优异的抗菌性能。[0081]比较实施例1和对比例1～2可以看出，在涂层中不添加抗菌剂或者直接未设置抗菌涂层得到的正畸矫治器不具有抗菌效果，不能很好地防龋。[0082]再比较实施例1和实施例6～7可以发现，抗菌涂层中抗菌剂的用量较低(实施例6)会导致得到的正畸矫治器抗菌性有所下降；而抗菌涂层中的抗菌剂的用量较高(实施例7)则会导致得到的正畸矫治器的透光率差。[0083]再进一步比较实施例1和实施例4～5可以发现，氧化锌作为抗菌剂的效果最好。[0084]申请人声明，本发明通过上述实施例来说明一种具有抗菌涂层的防龋隐形正畸矫治器及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。









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