Tantaal (Ta) is wyd gebruik in vliegtuie, vuurpyle en ander hittebestande materiale sowel as industriële velde wat hoësterkte-onderdele benodig as gevolg van sy uitstekende korrosiebestandheid, hoë smeltpunt, hoë sterkte en skuurweerstand. Verder, tantaal staaf en metaaltantaal het goeie fisiese en meganiese eienskappe, goeie biologiese verenigbaarheid, prestasie nadat titanium 'n nuwe soort biologiese materiale geword het, word wyd gebruik in tandheelkundige inplanting, behandeling van femorale kopnekrose, koronêre stenting, kunsmatige asetabulum prostese inplanting, chirurgiese hechtings en ander verwante mediese veld.

In onlangse jare, met die verdieping van tantaalnavorsing, is daar gevind dat poreuse tantaal 'n heuningkoekstruktuur het soortgelyk aan menslike kanseliese been, en 'n lae elastiese modulus en hoë wrywingseienskappe het. Daarom word poreuse tantaal ook Tantalumbone genoem. Hierdie referaat sal die huidige navorsingstatus van tantaal en poreuse tantaal bekendstel vanuit die aspekte van sy strukturele meganiese eienskappe, biologiese eienskappe, navorsingsvordering van oppervlakmodifikasietegnologie en toepassing in stomatologie.

1. Strukturele meganiese en biologiese eienskappe van poreuse tantaal

Die voorbereidingstegnologie van poreuse tantaal is relatief kompleks, die belangrikste metodes sluit in: dampneerslagmetode, organiese skuim-impregneringsmetode en laser vinnige vorming, poeiersintering, ens., die bogenoemde metode is voorberei deur die porie deursnee van poreuse tantaal um grootte van 300 -600, in vergelyking met ander metaalmateriaal met poreuse struktuur met hoë porositeit (66.7% 80%), kan die eienskappe van die groepe die interne versnel. veroorsaak porie, verbeter die poreuse tantaal interne voedingstofuitruiling, wat dit die potensiaal het om die hoër organisasies introversie. Daarbenewens het die poreuse tantaal 'n lae elastiese modulus, hoër oppervlak wrywingskoëffisiënt en uitstekende meganiese eienskappe, sy elastiese modulus is 1.22 GPa, tussen kanselleuse been (0.1 tot 0.5 GPa) en kompakte been (12-18 GPa) tussen, in die proses van mediese ingeplant in die beenweefsel kan vermy die stres afskerming effek, is bevorderlik vir die normale geleiding van biologiese stres. Hoër oppervlakwrywingskoëffisiënt kan die adhesie van beenselle aan die oppervlak verhoog, die stywe adhesie en groei van selle fasiliteer, en die differensiasie en rypwording van osteoblaste en hul osteogenese lei.

2. Bestudeer die oppervlakmodifikasie van mediese tantaal en poreuse tantaal in weefselingenieurswese

Mediese tantaal en poreuse tantaal het wye vooruitsigte in beenvervangers en tandheelkundige inplantings as gevolg van hul uitstekende weefselingenieurseienskappe en bioversoenbaarheid. Implantate oppervlak mikro-omgewing is noodsaaklik, goeie oppervlak prestasie verhoog die kontak area tussen die inplanting en beenweefsel, verbeter die kwaliteit van die kontak, is voordelig vir vroeë stabiliteit van inplantings, veral in die veld van orale plant, verbouing, onmiddellik onmiddellik herstel, en onmiddellik gewig konsep na vore gebring behoefte om goeie aanvanklike stabiliteit in te plant vir vroeë funksionele lading. Daarom is die huidige fokus op die navorsing van oppervlakmodifikasietegnologie van mediese tantaal en poreuse tantaal om beengenesing in inplantings te versnel en meer blywende en stabiele beenbinding te verskaf. Sedert die 1970's is navorsing gefokus op oppervlakmodifikasie van tantaal en poreuse tantaal om beter biologiese eienskappe te verkry. 'n Oorsig van die literatuur wat die afgelope tien jaar tuis en in die buiteland gepubliseer is, toon dat die belangrikste oppervlakmodifikasietegnologieë oppervlak-anodiese oksidasie, bioniese bedekking, oppervlakfunksionalisasie, alkali-hittebehandeling en aktiveringsmodifikasie insluit.

2.1 oppervlak anodiese oksidasie

Oppervlak anodiese oksidasie tegnologie effek manier om staat te maak op suur oplossing (swaelsuur, oksaalsuur, fosfaat, silikaat, ens.) as die elektroliet, die elektrolitiese oksidasie onder sekere stroom spanning om ordelik te vorm op die oppervlak van die nanobuis laag (nanobuis beheer -aanhoudende pang) struktuur van tantaalpentoksied (Ta2O5) oksied laag oppervlak, die verandering van die biologiese eienskappe van die oppervlak. Op die oomblik is die biologiese eienskappe van tantaal en poreuse tantaal oppervlak na anodiese oksidasie bestudeer. WangNa, soos in vitro eksperimentele studie verslag, na verandering van die oppervlak van die metaal tantaal pentoksied tantaal nanobuise oksied laag struktuur kan versterk bees serum albumien en fibronektien adsorpsie, verbeter tussen konyn beenmurg mesenchimal stamsel adhesie en proliferasie, en bevorder die osteogenese faktor van alkaliese fosfatase (ALP), tipe I kollageen (CollagenI), die uitdrukking van Osteocalcin (Osteocalcin), osteogenese tot sy differensiasie. In vitro-eksperimente het ander geleerdes gevind dat tantaalmetaaloppervlak wat deur tantaalpentoksied-oksiedlaag gemodifiseer is, die adhesie en verspreiding van menslike osteoblaste aansienlik kan bevorder, en die uitdrukking van alkaliese fosfatase van menslike osteoblaste, die generering van beennodules, en die mineralisering en afsetting kan verbeter. van beenmatriks.

2.2 oppervlak bioniese coating bioniese coating oppervlak behandeling tegnologie

Gebaseer op die heterogene kernvormingsbeginsel, is die inplantaat in 'n oorversadigde kalsiumfosfaatoplossing gedompel, wat op sy oppervlak gekerne het en 'n deklaag gevorm het. Omdat bioniese bedekkings in waterige oplossings in naby aan fisiologiese toestande voorberei word, is hul samestelling en struktuur meer soortgelyk aan minerale in natuurlike harde weefsels. Elena ens. Die studie het bevind dat die behandelde met kalsiumfosfaat bioniese bedekking metaaltantaal in vitro die proliferasie en osteogenese van mesenchimale stamselle kan bevorder om te onderskei tussen die beenmurg, FB arrere span met kalsiumfosfaat bioniese bedekking silindriese poreuse tantaal inplantings wat in die inplantings geplaas is. bokrugspiere, 12 weke na inplanting spiere in ektopiese ossifikasie (ektopiese been); Die span het toe 'n poreuse tantaalinplantaat met 'n bioniese laag kalsiumfosfaat in die femur-skag van 'n 14-week-oue vroulike bok ingeplant.

En geleerdes uitgevoer op tantaal metaal en poreuse steiers bioniese coating modifikasie van kalsium fosfaat, wat gebruik word vir in vivo en in vitro toets, in vergelyking met die onbehandelde gladde oppervlak, die biomineralisasie eienskappe op die oppervlak van kalsium fosfaat bioniese coating modifikasie grootliks toegeneem, hidrofiel kan ook aansienlik verhoog op dieselfde tyd, is voordelig vir die monster van osteogenese selle TieFu en strek, en die subchondrale been defek in konyn liggaam in die bevordering van die vorming van geleide been regenerasie.

2.3 oppervlak funksionalisering

Oppervlakte-funksionaliseringstegnologie verwys na die self-gemonteerde membraan wat gevorm word deur die kombinasie van oppervlak en geneesmiddel op 'n verskeidenheid maniere, wat die funksie het om voortdurend bioaktiewe stowwe vry te stel na inplanting in die liggaam. Studies het gerapporteer dat in die toepassing van poreuse tantaal inplanting oppervlak elektrostatiese self-samestelling van anti-kanker dwelm doksorubisien plasing deur poli-elektroliet hyaluronzuur, metilering en terpolimeer kollageen sintese in die vorming van die kopolimeer film, na 'n maand van in vivo waarneming gevind dat dat doksorubisien rondom inplantings in die liggaam vir die vrystelling van 'n maand, en inhibeer die proliferasie van kraakbeen SW1353 sarkoom sellyn. Ander vakkundiges navorsing met behulp van elektrolitiese poleer tegnologie met silaan RGD peptiede (cRGDfK) gekombineer met chemiese metode om metaal tantaal oppervlak funksionalisasie oppervlak modifikasie, die eksperiment toon dat die verwerking oppervlak goeie groei omgewing, vaskulêre endoteel selle kan verskaf na die kombinasie van cRGDfK tantaal oppervlak om 'n hoër sel digtheid, beter rek en kontak tussen selle, en funksionele (geen RGD peptiede) oppervlak, verbeter die verwerking oppervlak Saos geheg met 'n prestasie - 2 selle, Saos - 2 hoeveelheid sel adhesie en sel adhesie area is verhoog.

KishoreUdipi navorsing, soos in die tantaal plaat oppervlak deur kovalente binding sal anti-inflammatoriese eienskappe van lae molekulêre gewig sod analoog (SODm) gekombineer met die oppervlak van tantaal vel, en ingevoeg in die vroulike rotte terug subkutane weefsel, histologiese opsporing van akute stadium (3 dae) ryk neutrofiel akute ekssudaat het aansienlik afgeneem in vergelyking met kontroles, chroniese inflammasie (28 dae), vreemde liggaam reuse selle en die vorming van veselagtige kapsule is ook aansienlik verminder.

2.4 alkali/alkali hittebehandeling aktiveringsmodifikasie

Alkali-hittebehandeling beteken dat die inplantaat in NaOH-oplossing gedompel word en dan teen hoë temperatuur hitte behandel word. Na alkali-hittebehandeling kan die inplantaat bioniese apatiet op die oppervlak van die liggaam vorm, wat direk aan die been gebind kan word. Die natriumsoutgel wat deur NaOH-behandeling alleen geproduseer word, is onstabiel en die binding daarvan met die metaalmatriks is swak, wat die binding tussen apatiet en die metaalmatriks sal beïnvloed, en uiteindelik die binding tussen inplantaat en been beïnvloed. Die natriumsoutgel het na hittebehandeling in 'n kompakte en stabiele amorfe struktuur ontwater.

Studies het bevestig dat die oppervlakmodifikasie van poreuse tantaallegering (Ti6Ta4Sn) steier deur alkalihittebehandeling die adsorpsie van gesimuleerde liggaamsvloeistof (SBF) verbeter het en die adhesie van saos-2-selle bevorder het. Ander eksperimentele studies het getoon dat na alkaliese behandeling op die oppervlak van poreuse tantaal, 3t3-e1 selle daarop ingeënt is. Na vyf dae se kweek is aktienvesels en osteoïedweefsels waargeneem dat hulle oraloor 3t3-e1-selle is. Op week 4 en 12 groei nuwe kapillêre en been in die leemte van poreuse tantaal.

3. Toepassing van mediese tantaal en poreuse tan in stomatologie

Tantaal is gebruik as 'n inplantingsmateriaal in die herstel van pasiënte met ontbrekende tande. Met die ontwikkeling van wetenskap en tegnologie is poreuse tantaal ook probeer om in die veld van inplantings gebruik te word. As gevolg van sy uitstekende meganiese werkverrigting, kan biologiese eienskappe, met beenweefsel-ekwivalente elastiese modulus, hoë wrywingskoëffisiënt, goeie beeninplanting tesame met vroeë en stabiliteit verskaf, en word na verwys as die trabekulêre beeninplanting, daarbenewens het dit met been weefsel ekwivalent modulus van elastisiteit (tussen kanseleuse been en kompakte been) maak die inplanting tande in die mond van die langtermyn funksionele las krag versprei in die omliggende been, vermy die stres konsentrasie.

Eksperimente het getoon dat konvensionele inplantings 30% van die lasenergie kan absorbeer terwyl poreuse tantaalinplantings 50%-75% kan absorbeer tydens die proses van tandkraglading. Die hoë wrywingskoëffisiënt stel dit in staat om goeie aanvanklike stabiliteit tydens die inplanting te hê, en sodoende die bindingstempo van inplantaattande te verbeter, veral vir inplantaatpasiënte met swak beengehalte. Terselfdertyd het professor Liu hongchen die idee van geneesmiddelaflewering in die kunsmatige tandheelkundige inplantaat voorgehou, wat na verwagting die beskadigde beengenesingsvermoë in die toestand van beenmetabolisme sal verbeter op grond van die bevordering van beenunie van die inplantaat deur middel van dwelmlading in die poreuse tantaal tandheelkundige inplanting. Daarbenewens word studies oor die rol van poreuse tantaal in die herstel van kakebeendefekte ook uitgevoer. Die driedimensionele struktuur van poreuse tantaal het porieë, wat bevorderlik is vir die adhesie van beenmurg mesenchimale stamselle en osteoblaste op sy oppervlak. Die poriestruktuur is soortgelyk aan beenweefsel en bied 'n goeie steier vir die groei van beenweefsel.

Relevante navorsingsverslae het bevestig dat poreuse tantaaldeeltjie 'n goeie vermoë het om osteogenese te veroorsaak, die kakebeenherstel-effek is beter as dié van algemeen gebruikte kliniese Bio - oss beenmeel, eksperimentele kakebeenbeendefekmodel is gebou, die poreuse tantaaldeeltjie en Bio - oss beeninplantingsbrak onderskeidelik aan die regter- en linkermandibulêre beendefekarea, drie maande na algemene monsters, X-straalradiografie, hardeweefselseksie-inspeksie het gevind dat die poreuse tantaalpartikelgroep op beenvorming en beenvolwassenheid hoër was as kontrolegroep (Bio) - oss beenmeel).

4. Om op te som

Tantaal en poreuse tantaal as gevolg van sy goeie biologiese verenigbaarheid, in die mediese velde, soos mondgeneeskunde, beenchirurgie, kardiovaskulêre chirurgie, soos biomediese ingenieurswese het belangrike kliniese waarde en toepassingsvooruitsigte van die toepassing van sy oppervlakmodifikasietegnologie sal poreuse tantaal maak metaaltantaal en het meer uitstekende biologiese eienskappe, waardeur tantaal en die kombinasie van poreuse tantaalinplantaat en omliggende beenkoppelvlak aansienlik verbeter, om die kliniese genesende effek van inplantings beter te verbeter.