Niobiul îmbunătățește rezistența la coroziune și biocompatibilitatea implanturilor

Încă din 1991, un studiu și o analiză a implanturilor de titan pur și a implanturilor de niobiu pur implantate în osul de iepure a arătat că cuplul de deschidere al implanturilor de niobiu pur a fost semnificativ mai mare decât cel al implanturilor de titan pur și s-a speculat că acest lucru s-ar putea datora morfologia suprafeței mai neregulate a implanturilor de niobiu pur în comparație cu implanturile de titan pur. Cu toate acestea, s-au făcut mai multe cercetări privind introducerea niobiului în aliajele de titan pentru a reduce precipitarea ionilor de metale toxice (de exemplu, nichel, vanadiu) din aliajele de titan pentru a îmbunătăți biocompatibilitatea aliajelor de titan, precum și pentru a reduce modulul de elasticitate. a aliajelor de titan și pentru a crește rezistența mecanică a implanturilor.Sakai și colab. a examinat efectele a 15 biomateriale utilizate în mod obișnuit asupra bioactivității celulelor asemănătoare osteoclastelor și a arătat că vanadiul și vanadiul, atât sub formă de particule, cât și sub formă ionică, au avut un cuplu de deschidere semnificativ mai mare decât implanturile de titan pur. iar formele ionice, vanadiul și nichelul erau mult mai citotoxice decât niobiul.

Park și colab. a comparat citocompatibilitatea metalelor pure și aliajelor binare de titan pentru implantare, iar citocompatibilitatea medie a aluminiului, vanadiului și niobiului a fost de 25,3%, 31,7% și, respectiv, 93%. Dintre metalele pure, titanul pur a fost cel mai citocompatibil (și cel mai puțin citotoxic), dar aliajele Ti-lONb au demonstrat o citocompatibilitate care o depășește pe cea a titanului pur, cu o citocompatibilitate medie de 124,8%.D.1 igima și colab. a arătat că aliajul Ti-6AI{-7Nb a avut o rezistență la uzură și o rezistență mecanică mai bune decât titanul pur. Yoshimitsu și colab. a implantat implanturi din aliaj Ti{-1 5Zr-4Nb-4Ta și, respectiv, aliaj Ti{-6A{1-4V în tibia de șobolan și le-a executat după 48 de săptămâni, care a arătat că suprafața implantului Ti{-15Zr{-4Nb{-4Ta a avut. Rezultatele au arătat că gropile de coroziune de pe suprafața Ti{-15Zr{{21 }}Nb-4Implantul Ta au fost mai mici decât cele de pe suprafața implantului Ti{-6Al{-4V, ceea ce indică faptul că rezistența la coroziune a primului a fost mai puternică decât cea a celui din urmă.

ChaUa și colab. au comparat citotoxicitatea și răspunsul celular al celulelor precursoare osteogene cu cele ale aliajului Ti{-6A{1-7Nb și aliajului Ti{-6A{1-4V, iar rezultatele au arătat că Ti{{ {4}}Implanturile A1-7Nb au fost semnificativ mai mari decât implanturile Ti{-6Al{-4V în ceea ce privește aderența celulară, proliferare, viabilitate, morfologie și extensie. În plus, testul de imunofluorescență a arătat o expresie îmbunătățită a proteinelor de adeziune celulară și extinderea fibrelor tensionate de actină în regiunea extracelulară a aliajului Ti-6Al{-7Nb. Stenlund și colab. a comparat rezultatele in vivo ale noului implant de aliaj Ti-Ta-Nb-Zr cu cele ale titanului pur și a constatat că noul aliaj care conține niobiu a depășit aliajul de titan pur în ceea ce privește stabilitatea pe termen lung a implantului și viteza de vindecare a osului. , și în ceea ce privește capacitatea de osteointegrare. Takahashi și colab. a comparat proprietățile biomecanice ale aliajului de Ti-Nb-Sn cu modul scăzut de elasticitate cu cele ale implanturilor de titan pur și a constatat că proprietățile biomecanice ale aliajelor sunt pe deplin capabile să răspundă nevoilor de osteointegrare.

Studiul lui Han Xue et al. a descoperit că implantul de aliaj Ti-24Nb-4Zr{-7.9Sn tratat termic alcalin oxidat cu micro-arc ar putea forma o bună osteointegrare cu Bio-Oss și cu osteoidul său în curs de dezvoltare din jur, ghidând regenerarea țesutului osos.