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钽锭厂家

钽棒、钽片在口腔医学、骨外科学、心血管外科学领域的重要应用

2019-12-30

       钽金属(Tantalum,Ta),具有优异的抗腐蚀性能,并具有高熔点、大强度、耐磨损的特点,被广泛应用于飞机、火箭等耐热材料以及需要高强度零部件的工业领域。此外,金属钽有良好的物理力学特性、较好的生物相容性能,成为了继钛金属之后又一种新型生物材料,钽棒厂家生产的医用钽被广泛应用在口腔种植体植入、股骨头坏死治疗、冠状动脉支架植入、人工髋臼假体植入、外科手术缝合线制作等医学相关领域。

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近年来,随着对金属钽研究的深入,人们发现多孔钽具有与人体松质骨近似的蜂窝状立体结构,具有低弹性模量和高摩擦力特性,本文将从钽及多孔钽的结构力学性能、生物学特性、表面改性技术的研究进展、在口腔医学中的应用几方面介绍当前国内外研究现状。 

        1、多孔钽的结构力学和生物学特性 

      多孔钽的制备工艺较为复杂,主要方法包括:气相沉积法、有机泡沫浸渍法、粉末烧结法和激光快速成形法等,上述方法所制备出的多孔钽的孔隙直径大小为300-600um,与其他具有多孔结构的金属材料相比具有较高的孔隙率(66.7%-80%),这一特点可加速组织向孔隙内部长入,提高了多孔钽内部的营养交换,从而使其具备了较高的组织内向性生长的潜力。此外,多孔钽具有低弹性模量、较高的表面摩擦系数、优异的力学性能等特点,其弹性模量为1.22GPa,介于松质骨(0.1-0.5GPa)和密质骨(12-18GPa)之间,在医疗过程中植入人体骨组织内可避免产生“应力遮蔽”效应,有利于生物学应力的正常传导。较高的表面摩擦系数可增大骨细胞附着表面,有利于细胞的紧密贴合、生长,并具备引导成骨细胞分化成熟及发挥其成骨功能的作用。 

        2、医用钽及多孔钽的表面改性在组织工程学的研究 

      医用钽及多孔钽由于其具有良好的组织工程学性能和生物相容性,在骨替代物及牙种植等领域具备广阔的前景。其中,植入体表面微环境至关重要,良好的表面性能增加了植入体与骨组织之间的接触面积,提高了接触质量,有利于植入体的早期稳定,特别是在口腔种植领域,即刻种植、即刻修复、即刻负重理念的提出需要种植体具备良好的初期稳定性以进行早期功能负载。所以,现阶段的热点集中于研究医用钽及多孔钽的表面改性技术,来加速植入体体内骨愈合以及提供更持久、稳定的骨结合。自从上世纪七十年代以来,研究已开始致力于钽金属及多孔钽的表面改性以期获得更佳的生物学特性。回顾近十年国内外发表文献,主要的表面改性技术研究包括:表面阳极氧化法、仿生涂层、表面功能化、碱热处理活化改性等。

       医用钽及多孔坦在口腔医学中的应用

       钽金属已作为种植体材料被应用于缺失牙患者的修复治疗中,随着科技的发展,多孔钽也被尝试应用于种植体领域。由于其具备杰出的机械力学性能、生物学性能、具有与骨组织相当的弹性模量、较高摩擦系数,能为种植体提供良好的骨结合和初期稳定性,被称之为骨小梁种植体,除此之外,其具有的与骨组织相当的弹性模量(介于松质骨和密质骨之间)使得种植体在长期的口内功能负载中将牙合力分散至周围骨质中,避免了应力集中。 

钽及多孔钽因其良好的生物相容性,在医学的多个领域,如口腔医学、骨外科学、心血管外科学、生物医学工程学等具有重要的临床价值和应用前景,其表面改性技术的应用将使得金属钽及多孔钽具备更加优异的生物学性能,从而大大提高钽及多孔钽植入物与周围骨界面的结合能力,从而更好的提高植入体的临床疗效。 


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