金属烤瓷合金生物相容性的研究进展

金属烤瓷合金应用于临床已有几十年历史,其种类多样,因其在口腔环境常发生腐蚀,释放出各种金属离子,存在健康隐患。该文按照合金中贵金属含量分类法,对国内所用金属烤瓷合金的生物相容性及其影响因素的研究现状作一综述。     

微核实验评价自制烤瓷合金的生物相容性

目的：通过微核实验检测自制Ni-Cr-Ti烤瓷合金对小鼠的致畸作用,评价其生物相容性. 方法：实验于2006-04/08在中国医科大学中心实验室完成.①实验分组：选择N1H纯系小鼠80只,按随机数字表法分为8组,每组10只：Ni-Cr-Ti合金组（剂量分别为0.02,0.002,0.000 2 mL/kg）、纯钛浸提液组（剂量分别为0.02,0.002,0.000 2 mL/kg）,阴性对照组（生理盐水）,阳性对照组（注射用环磷酰胺,75 mg/kg）.②实验方法：按50 mL/kg口服同剂量的浸提液,各组均于一次给药后24 h,麻醉后处死小鼠,取小鼠骨髓细胞.③实验评估：光镜下计数1 000个嗜多染红细胞的微核细胞数,并计数嗜多染红细胞与正红细胞的比值,即P/N比值.比值≥1,属于正常,比值＜1,则可能受试物对骨髓细胞产生毒性. 结果：Ni-Cr-Ti合金组、纯钛浸提液组每1 000个嗜多染红细胞的微核细胞数与阴性对照组比较,差异无显著性意义（P＞0.05）,即Ni-Cr-Ti合金、纯钛浸提液对骨髓细胞无毒性.阳性对照组每1 000个嗜多染红细胞的微核细胞数高于Ni-Cr-Ti合金组、纯钛浸提液组,差异有显著性意义（P＜0.01）,对骨髓有毒性作用.Ni-Cr-Ti合金组、纯钛浸提液组P/N比值均≥1. 结论：自制Ni-Cr-Ti合金对小鼠无致畸作用,有较良好的生物相容性.     

镍铬合金材料与口腔软组织的生物相容性

背景:镍铬合金烤瓷材料因价格低廉被广大患者所接受,有50%以上的患者选择镍铬合金烤瓷牙。由于材料长期存在于电解质环境中,镍离子的析出可能会导致部分患者产生过敏现象,有效提高镍铬合金材料的生物安全性需要得到重视。目的:利用CNKI数据库文献检索和深度分析功能,对镍铬合金材料与口腔软组织生物相容性的文献资料趋势进行多层次探讨分析。设计:文献计量学分析。资料提取:采用检索词为"镍铬合金(Ni-Cr alloy);生物材料(biomaterials);生物相容性(biocompatibility)",检索CNKI数据库2002-01/2011-12有关镍铬合金材料与口腔软组织生物相容性的文献,对检索的相关文献运用数据库中自带的分析功能和Excel软件绘制图表的功能进行分析,通过文字和图表的形式将统计和计量数据进行描述其分布特征的分析。入选标准:纳入标准:①与镍铬合金材料相关的基础研究论文。②与镍铬合金材料临床应用相关的论文。③与镍铬合金材料生物相容性相关的研究论文。排除标准:①与文章目的无关的文献。②重复研究的文献。③刊社信息。④未发表的文章。⑤需电话追踪和手工检索逐一分析的文章。⑥年鉴。主要数据判定指标:分析来源于CNKI学术期刊数据库文献出版时间、文献数量、学科类别、研究机构、来源期刊、文献被引频次、文献下载频次、关联文献、作者分布、主要关键词和基金资助情况,分析CNKI数据库中博士学位论文、优秀硕士学位论文、重要会议论文和专利技术以及镍铬合金材料与口腔软组织生物相容性研究的数据结果。结果:在CNKI数据库学术期刊收录2002/2011的文献中,共检索到107篇与镍铬合金材料口腔软组织生物相容性研究相关的文献。文献数量产出趋于上升趋势,最多的时间在2007年共18篇;《中国组织工程研究与临床康复》杂志发表文献量较多为8篇,占全部文献的7.5%;研究的主要关键词为镍铬合金、镍铬合金烤瓷冠和烤瓷冠,从关键词分析结果可见金属烤瓷与镍铬合金烤瓷的比较研究较多,重点研究镍铬合金对牙周组织的影响;基金资助项目共14项,以省级科技基金项目为主。结论:通过文献计量学方法对CNKI数据库学术期刊关于镍铬合金材料与口腔软组织生物相容性研究的文献进行分析,可为中国从事镍铬合金材料学基础研究和口腔修复的临床医务工作者进一步确定科研思路提供有价值的参考。     

牙科合金生物相容性评价:细胞培养法的可行与可信?

背景:随着口腔金属材料在修复学领域的大量应用,逐渐暴露出一定的生物毒性.细胞培养法以其操作简便、敏感性高、研究周期短、效费比高等特有的优点成为检测材料毒性的有效途径.目的:概括体外细胞培养法评价牙科用合金的生物相容性研究状况.方法:以casting alloy, Biocompatibility, Cytotoxicity, Cytokine为检索词,检索Pubmed数据库;以铸造合金,生物相容性,细胞毒性,炎症因子为检索词,检索CNKI数据库.纳入牙科用合金对细胞生物活性影响方面的内容.排除牙科用合金的理化特性以及力学方面的研究.结果与结论:当牙龈组织金属离子释出量超过生理耐受量时,可能导致机体毒性,并改变该区域细胞代谢,出现细胞不同程度的损伤(包括细胞活性,DNA/RNA/蛋白质的合成,胞膜的完整性等)及局部免疫学的变化,严重时可使该区域细胞代谢停止.     

口腔金属烤瓷合金材料的生物学性能

根据合金中主要元素的组分。金属烤瓷合金可分为金基合金、银基合金、钯基合金、铜基合金等;根据贵金属含量的多少可分为高金合金、低金合金、非贵金属合金。高金合金的特点是美观性强,生物相容性佳．但其价格昂贵;含镍铬等非责金属合金价格较低,在临床应用最广泛,缺点是金属的氧化造成金属离子释出,引起龈缘黑线,局部炎症反应,还存在诱发基因突变或癌变的潜在危险。     

医用新型Mg-Li-Ca合金材料体外生物相容性及生物活性评价

背景：新型Mg-Li-Ca合金是否具有生物相容性和生物活性,目前还未被证实。目的：通过体外实验评价新型医用Mg-Li-Ca合金的组织相容性及生物活性,初步探讨其作为医用植入材料的可行性。方法：分别采用Mg-Li-Ca合金浸提液、纯Mg浸提液、AZ31B合金浸提液与α-MEM培养液培养第3代小鼠胚胎成骨细胞,培养1,3,5 d,采用MTT法检测细胞A值并计算相对增殖率;培养5,7 d,使用碱性磷酸酶试剂盒检测细胞碱性磷酸酶活性。将第3代小鼠胚胎成骨细胞与Mg-Li-Ca合金、纯Mg、AZ31B合金分别共培养于24孔板,培养1 d后扫描电镜观察材料表面黏附及增殖情况。结果与结论：Mg-Li-Ca合金、纯Mg和AZ31合金对成骨细胞的细胞毒性为Ⅰ级,无细胞毒性,且Mg-Li-Ca合金对细胞毒性明显小于纯Mg和AZ31B合金,对成骨细胞生长增殖无显著影响,呈现出良好的生物相容性。Mg-Li-Ca合金和纯Mg对成骨细胞正常合成碱性磷酸酶无影响,具有良好的生物活性;AZ31B对成骨细胞正常合成碱性磷酸酶有显著影响。成骨细胞可在Mg-Li-Ca合金、纯Mg和AZ31合金表面正常黏附生长。表明新型Mg-Li-Ca合金有望成为新型骨科植入材料。     

多种生物材料细胞生物相容性及其安全性的系统评价

目的:探讨生物材料的生物相容性和生物安全性原则.方法:采用电子检索和手工检索进行文献初检,计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI)、中国生物医学数据库(CBM)和维普中文科技期刊数据库(VIP),收集1990-2008发表的生物材料生物相容性的随机细胞对照实验和动物实验中文文献28篇,对纳入的7篇文章主要从细胞毒性试验方法和血液相容性的实验介质、实验分组、实验材料、观察方法、实验结果、实验结论加以整理,同时对生物材料生物相容性进行研究对象基本情况的分析,以进行生物材料生物相容性和生物安全性的全面总结.结果:从选取的有关生物材料生物相容性和生物安全性的实验中,证实了各种生物材料,包括胶原蛋白、壳聚糖、磁性纳米粒子、金属血管支架、热硫化硅橡胶医用硅橡胶材料、聚氨酯、微弧氧化陶瓷膜的细胞毒性实验和血液相容性实验是其生物安全性的必不可少内容,实验结论也均显示了各种生物材料具有良好的生物相容性.结论:从评估标准上可以证实各种生物材料,包括胶原蛋白、壳聚糖、磁性纳米粒子、金属血管支架、热硫化硅橡胶医用硅橡胶材料、聚氨酯、微弧氧化陶瓷膜的生物相容性良好.     

皮肤刺激实验评价自制烤瓷合金的生物相容性

为检测中科院金属研究所研制的低镍无铍含钛烤瓷合金的生物相容性,于2005-03/08在中国医科大学中心实验室进行皮肤刺激实验.取健康白色家兔12只,背部对称脱毛4块,每块50cm2,24h后一侧滴加自制的Ni-Cr-Ni烤瓷合金浸提液,用一层油纸及两层纱布覆盖,另一侧滴加生理盐水做空白对照.24h后除去残留的供试品,观察局部有无红斑和水肿反应;然后连续涂药7d,观察24,48,72h后的皮肤刺激反应.结果显示Ni-Cr-Ti合金组与空白对照组皮肤刺激实验无差异,皮肤均未出现红斑和水肿,动物生长状态良好.说明这种低镍无铍含钛烤瓷合金对皮肤无刺激,生物相容性良好.     

镍铬烤瓷合金的生物性能

镍铬烤瓷合金的生物学性能与材料所释放的金属离子密切相关.镍铬烤瓷合金所释放的金属离子,尤其是镍、铍等可能导致临近牙周组织和口腔黏膜的炎症反应.体外实验证明,金属过敏反应为多种金属离子对机体免疫系统的影响所致.重铸镍铬烤瓷合金的耐腐蚀性差和细胞毒性大.严格按工艺要求制作的镍铬合金烤瓷修复体生物安全性能良好.镍铬烤瓷合金在口腔内腐蚀过程中释放少量金属离子,刺激局部组织,可能导致邻近组织过敏、变色,但对全身系统无明显毒副作用,无明显遗传毒性或致癌性.     

人工血管材料生物相容性和血液相容性的研究与分析

背景:随着生物医学工程学和生物材料学的发展,人工血管的研究得到广泛的应用,人工血管材料得到不断更新,如何提高血管的通畅性和人工血管材料的相容性是在近年来人工血管研究的重点。目的:利用CNKI数据库文献检索和深度分析功能,对于人工血管材料学研究的文献资料趋势进行多层次探讨分析。设计:文献计量学分析。资料提取:以电子检索方式对CNKI数据库2002-01/2011-12有关人工血管材料学研究的文献进行分析,采用检索词为"人工血管(Artificialbloodvessels);生物材料(Biomaterials)",对检索的相关文献运用数据库中自带的分析功能和Excel软件绘制图表的功能进行分析,通过文字和图表的形式将统计和计量数据分析,描述其分布特征。入选标准:纳入标准:①与人工血管材料相关的基础研究论文。②与人工血管材料临床应用相关的论文。排除标准:①与文章目的无关的文献。②重复研究的文献。③刊社信息。④未发表的文章。⑤需电话追踪和手工检索逐一分析的文章。⑥年鉴。主要数据判定指标:以CNKI数据库学术期刊文献出版时间、文献数量、学科类别、研究机构、来源期刊、文献被引频次、文献下载频次、关联文献、作者分布、基金资助情况和主要关键词进行相关分析。并对CNKI数据库中博士学位论文、优秀硕士学位论文、专利技术和重要会议论文进行分析。结果:在CNKI数据库学术期刊收录2002/2011的文献中,共检索到122篇与人工血管材料学研究相关的文献。文献数量产出趋于上升趋势,2008年文献产出数量最多共17篇;《中国组织工程研究与临床康复》杂志发表文献量最多为27篇,占全部文献的22.1%;人工血管材料学研究基金资助以国家自然科学基金项目为主,共发表文献30篇;人工血管材料学研究以聚氨酯的研究为主,突出材料学生物相容性和血液相容性的研究。结论:通过文献计量学方法对CNKI数据库学术期刊关于人工血管材料的文献进行分析,可为中国从事人工血管材料学基础研究和临床实施的医务工作者进一步确定科研思路提供有价值的参考。     

输血系统生物材料的研究进展及其生物相容性

随着输血材料研究的深入,输血不良反应的发生逐渐减少,人们对输血的认识也在不断提高.医用生物材料与血液间接或直接接触,将对血液中血小板、红细胞、白细胞及血浆蛋白等成分发生作用,相互作用的结果导致血栓形成、溶血、补体系统激活及血液中有形成分改变.医疗器械的血液相容性评价是医用生物材料生物学评价的重要组成部分.文章通过介绍输血技术的研究进展,自身输血为何能得到广泛应用,进而阐述了3种自身输血方法的涵义,各种输血方法在临床的应用,以及常见临床输血不良反应的原因.     

功能梯度氧化锆全瓷修复体的研究进展

氧化锆全瓷修复体目前已成为了口腔固定修复的主流技术,如何提高其修复成功率是一个研究热点。为提高材料的性能,功能梯度概念已在工业上广泛应用,同时也被引入了氧化锆全瓷修复领域。初步研究显示了其具有良好的临床性能。因此,功能梯度氧化锆全瓷修复体被誉为新一代的全瓷修复体。本文就功能梯度氧化锆全瓷修复体的概念由来、制备方法、力学性能及今后进一步的研究方向作一总结。     

镁锌合金在动物体内降解及其相容性

背景:研究发现镁离子可以促进成骨细胞的生长,但镁合金存体内的相容性和降解性尚不清楚.目的:观察镁锌合金在动物体内的生物相容性及其在体内降解和新骨形成情况.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2008-03/11在上海交通大学附属第六人民医院动物实验室完成.材料:镁锌合金棒由上海奥芮济材料和医学技术有限公司提供,含镁94%,含锌6%.聚丙交酯棒由京同公司提供.方法:48只新西兰大白兔随机分成镁锌合金组和聚丙交酯组,每组24只.在左侧股骨髁钻成直径0.45 cm,长1 cm的孔,分别植入镁锌合金棒和聚丙交酯棒.主要观察指标:植入前第1天,植入后第1天、第1,2,5,10周测镁锌合金组动脉血镁离子,镁锌合金组和聚丙交酯组白蛋白、碱性磷酸酶、钤丙转氨酶、尿酸、肌酐水平.植入后3,6,12,18周植入材料部位拍摄X射线片,摄片后取股骨髁,脱钙后苏水精伊红染色组织学观察和骨量分析.结果:镁锌合金组各血清学指标存第1周内均有不同程度提高,但第2周开始下降,变化无显著性意义.两组其他各生化指标变化芹异无显著性意义.X射线片在3周显示镁锌合金组材料旁有气体产生,6周发现有成骨.12周时骨密度明显增加,12周气体自行消失.而聚丙交酯组无气体产生,有成骨.18周时镁锌合金组成骨多于聚丙交酯组(P<0.05).结论:镁锌合金在动物体内降解时有新骨替代形成,具有良好的生物相容性.     

陶瓷-陶瓷全髋关节置换术后陶瓷碎裂的研究进展

陶瓷一陶瓷负重界面具有超高的硬度、极佳的润滑效应、出色的耐磨性和组织相容性,不释放有毒的金属离子,目前已广泛用于全髋关节置换术（total hip arthroplasty,THA）。但陶瓷是易碎材料,碎裂后将给患者带来灾难性的后果。本文从陶瓷碎裂的发生率、原因、发生机制、早期诊断、预防及治疗方面进行综述,为陶瓷一陶瓷负重界面的临床应用提供参考。     

Evaluation of biocompatibility of various ceramic powders with human fibroblasts in vitro

Cell reaction to powders of ceramics was studied in vitro. Cultured human fibroblasts were exposed to different types of ceramic powders: zirconia (ZP), alumina (A), tricalcium phosphate (TCP) and hydroxyapatite (HA), at various concentrations. The cell viability at the different exposure times was measured by the colony formation (expressed as colony forming efficiency, CFE), neutral red uptake (NR) and colorimetric tetrazolium (MTT) reduction. Alumina and hydroxyapatite showed no cytotoxic effects at studied doses (1-500 mug/ml) while zirconia and tricalcium phosphate inhibited cell viability, with 50% of CFE reduction at the concentration of about 50 mug/ml. In order to study the cytotoxic mechanism of zirconia powder, two further experiments were included, viz. the cellular response to the sintered zirconia ceramic powders (CZP) which were obtained by crushing the sintered ceramic material; and the measurement of the degradation of zirconia ceramic plate in the different solutions, i.e., either in saline or in 0.02 M lactic acid (pH 2.72). Similar cell reactions were obtained for the CZP and ZP by using MTT and NR assays. Slow releases of ions from zirconia ceramic plate, yttrium in both solutions and zirconium and yttrium in lactic acid, were detected.     

脑血管支架的治疗进展及生物相容性

目的:阐述脑血管支架的治疗进展,评价其与宿主间的生物相容性.方法:由第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI: 1989/2009)和Medline database(1989/2009)数据库,检索词分别为"脑血管病,支架,治疗"和"cerebrovascular disease, stent,therapy",语言分别设定为中文和英文.共检索到53篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入22篇文章.分别以脑血管支架的治疗进展,脑血管支架置入的并发症和脑血管支架的生物相容性3方面进行归纳和总结,探讨各类不同支架的生物相容性.结果:脑血管支架主要应用于脑动脉狭窄、脑动脉瘤、静脉窦狭窄或血栓治疗.置入并发症主要有颈动脉窦反应,高灌注综合征,脑血管痉挛、血栓形成、再狭窄等.支架置入前对狭窄部位的充分预扩是防止支架变形和移位的关键.血管支架置入后发生再狭窄的影响因素与支架种类有关.在各种脑血管支架中,金属支架易促进血栓的形成.聚合物支架与血管壁的相容性好于金属支架,可避免后期的内膜增殖.涂层支架可通过特殊涂覆技术包被于金属支架表面,抑制血小板的聚集.药物支架置入体内后,药物能够持续高浓度的释放,药物能够在"靶位"达到有效治疗浓度,能够有效的预防支架内置入后的再狭窄.结论:脑血管支架置入可作为脑血管病的一种重要治疗手段.金属支架的生物相容性较差,聚合物支架、涂层支架和药物支架的生物相容性较好.     

医用镍钛形状记忆合金的表面改性及生物相容性

背景:近等原子比镍钛形状记忆合金以其8%的形变率、上万次的循环次数、优异的抗腐蚀性以及低弹性模量、低磁和射线不透性,成为理想的生物植入材料之一。目的:论述医用近等原子比镍钛形状记忆合金的表面改性及其生物相容性。方法:由第一作者检索1990/2008 PubMed数据库及万方数据库有关医用镍钛形状记忆合金的表面化学处理、化学修饰及植入生物组织后镍离子溶出等方面的文献。结果与结论:近等原子比镍钛形状记忆合金中含镍量较高,对其是否能在人体内安全地长期使用一直存有争议,合金表面改性是提高植入物的生物相容性、解决这一问题的有效途径。镍钛记忆合金可通过表面改性降低镍离子释放,提高生物相容性,为此,国内外学者均做了大量研究工作。但当前对于含镍钛医用合金置入后体内镍离子的代谢过程方面的研究尚不够系统和全面。     

二元镁合金在细胞培养基中的耐腐蚀能力及其生物相容性

背景：尽管已经有很多研究报道镁及其合金具有一定的骨传导性和可降解性,可以做为承重骨科内植物材料,但是还需要做更多的工作来正确评估它的潜力所在。目的：检测镁和二元镁合金在细胞培养基中的降解特性和对成人骨髓间充质干细胞活性的影响。方法：制备纯镁和8种二元镁合金（Mg-Al、Mg-Ca、Mg-Mn、Mg-Sn、Mg-Si、Mg-Y、Mg-Zn、Mg-Zr）样品;采用α-MEM细胞培养基（含体积分数为10%胎牛血清）模拟体内环境下制备标准浸提液,并检测pH值;电感耦合等离子体原子发射光谱仪检测浸提液中镁和添加元素含量;AlamarBlue法检测培养达1,3,5,7d时100%、50%、25%浓度的纯镁和8种镁合金浸提液对成人骨髓间充质干细胞增殖的影响,判断8种二元镁合金的生物相容性。结果与结论：Mg-Ca、Mg-Y合金耐腐蚀性较差,浸提液中Mg2＋质量浓度分别达到（408.0±37.9）mg/L和（351±15.3）mg/L,pH值分别为8.87±0.19和8.84±0.15;其次是Mg-Zr合金;其他二元合金耐腐蚀性与纯镁相当。结果表明纯镁和8种二元镁合金100%含量的浸提液均对成人骨髓间充质干细胞的增殖有显著抑制作用,当Mg2＋质量浓度低于110mg/L,pH值7.35~7.65时,纯镁和8种二元镁合金对成人骨髓间充质干细胞的增殖无显著影响。     

二元镁合金在细胞培养基中的耐腐蚀能力及其生物相容性

背景:尽管已经有很多研究报道镁及其合金具有一定的骨传导性和可降解性,可以做为承重骨科内植物材料,但是还需要做更多的工作来正确评估它的潜力所在。目的:检测镁和二元镁合金在细胞培养基中的降解特性和对成人骨髓间充质干细胞活性的影响。方法:制备纯镁和8种二元镁合金(Mg-Al、Mg-Ca、Mg-Mn、Mg-Sn、Mg-Si、Mg-Y、Mg-Zn、Mg-Zr)样品;采用α-MEM细胞培养基(含体积分数为10%胎牛血清)模拟体内环境下制备标准浸提液,并检测pH值;电感耦合等离子体原子发射光谱仪检测浸提液中镁和添加元素含量;AlamarBlue法检测培养达1,3,5,7d时100%、50%、25%浓度的纯镁和8种镁合金浸提液对成人骨髓间充质干细胞增殖的影响,判断8种二元镁合金的生物相容性。结果与结论:Mg-Ca、Mg-Y合金耐腐蚀性较差,浸提液中Mg2+质量浓度分别达到(408.0±37.9)mg/L和(351±15.3)mg/L,pH值分别为8.87±0.19和8.84±0.15;其次是Mg-Zr合金;其他二元合金耐腐蚀性与纯镁相当。结果表明纯镁和8种二元镁合金100%含量的浸提液均对成人骨髓间充质干细胞的增殖有显著抑制作用,当Mg2+质量浓度低于110mg/L,pH值7.35~7.65时,纯镁和8种二元镁合金对成人骨髓间充质干细胞的增殖无显著影响。     

齿科填充材料银汞合金的安全性研究进展

综述了有关银汞合金充填材料对病人及口腔执业者健康危害的最新研究进展,并对其可能机制及未来解决方案进行了阐述.