纯钛种植体表面改性对骨结合的影响

背景：研究表明,对种植体表面进行化学、物理、生物化学等改性,可以显著提高种植体表面的生物学活性和骨结合强度。目的：综述并比较不同纯钛表面改性方法对骨结合的影响。方法：以“纯钛、种植体、种植、种植体表面、表面改性、生物活性、生物相容性、骨结合、研究进展”为中文关键词,以“pure titanium,implants,plant,the surface of the implant,surface modification,biological activity,biocompatibility,osseointegration,research progress”为英文关键词,用计算机检索CNKI数据库、万方数据库和PubMed数据库。结果与结论：钛具有稳定的化学性能、良好的生物相容性及较高的抗断裂强度,因而在种植修复中被广泛应用,但钛种植体是一种生物惰性材料,直接植入人体后的生物相容性和生物学活性较差,影响其与骨的结合。为提高种植体骨结合强度,目前最为有效的方法是对纯钛表面进行改性。大多数研究表明,经过改性后的种植体具有一定的骨诱导作用,可促使骨细胞在其表面黏附、增殖、分化及矿化。钛种植体经过物理、化学、生物化学等改性处理后,其表面形貌、化学成分、表面粗糙度及亲水性能等发生改变,从而提高了种植体的生物相容性和生物活性,促进了骨结合的发生。     

钛合金种植体表面制备的生物活性膜

背景:传统的仿生方法通常采用常规模拟体液和1.5倍模拟体液,其缺点就在于涂层生长过于缓慢,生长周期长达数周甚至几个月.目的:探讨3倍模拟体液诱导Ti-6Al-4V合金表面快速形成类羟基磷灰石涂层的能力.设计、时间及地点:体外生物学分析.实验于2008-11/2009-03在中国科学院金属研究所完成.材料:Ti-6Al-4V合金片由陕西省宝鸡市博达金属材料有限公司提供.方法:将经过预处理的Ti-6Al-4V合金浸泡在37℃的3倍模拟体液中,为保持浸泡液成分的恒定,溶液每24 h更换1次,共浸泡3 d.主要观察指标:用扫描电镜、X射线衍射仪和红外光谱仪分析涂层的形貌、相及元素组成.结果:扫描电镜观察样品浸泡1 d时,表面被沉积膜覆盖,局部区域有较大颗粒状的晶体出现.浸泡3 d时,表面完全被沉积膜覆盖,且有大量颗粒状或鳞片状晶体出现,晶体沉积以某一区域为核心,持续生长.生成物主要由Ca,P,O,C等元素组成,但是没有检测到Al,V等元素的存在.X射线衍射仪和红外光谱仪分析浸泡3 d时Ti-6Al-4V合金表面制备的生物活性膜主要成分为羟基磷灰石.结论:使用3倍模拟体液可以快速诱导Ti-6Al-4V合金表面类羟基磷灰石的沉积,显著缩短涂层形成的时间.     

钛种植体表面改性的研究现状及应用进展

近年来,纯钛因其具有良好的生物相容性,而被应用于口腔种植领域,但其本身仍存在着许多问题.随着钛种植体广泛应用于临床,如何提高其种植的成功率引起了人们越来越多的关注.学者们研究了多种改善方法,其中钛种植体的表面处理对提高种植成功率起着重要作用,目前常用的表面处理方法主要包括:化学处理方法、物理方法,以及生物方法等,且不同处理方法都有其各自的优点.文章就目前国内外对钛种植体表面处理方法的研究现状及进展进行综述.     

钛种植体表面生物化修饰方法研究进展

近年来钛种植体材料表面生物化修饰成为钛及钛合金表面改性的研究热点，本文就生物化修饰方法种类、化学固定法、层层自组装法及涂层载体法的应用进行综述。     

管状骨髓腔内骨整合式纯钛种植体与骨组织界面的整合状态

目的：自行设计管状骨髓腔内骨整合式纯钛螺旋状种植体组件，通过动物实验，观察种植体-骨组织界面的骨整合情况，为临床指缺损患者种植体式手指赝复体修复提供材料及依据。方法：实验于2005-08／12在第四军医大学西京医院整形外科实验室完成。采用国产纯钛制做螺旋形柱状种植体，根据成人正常掌骨和近节指骨及其髓腔的解剖学特点及临床应用的可行性，借鉴Bmnemark螺旋型种植体，自行开发研制纯钛种植体。选择新西兰大白兔10只，在麻醉显效后，胫骨髓腔内种植纯钛螺旋状种植体10枚，分别于术后2，4，8，12，16周各处死2只动物取材，X线摄片观察骨结合形成情况。结果：所有实验动物均进入结果分析，种植体无脱落。制备出掌指骨髓腔内骨整合式纯钛螺旋型种植体组件及配件。①X线观察结果：术后2周时，种植体与骨组织间可见到较明显透光间隙，种植体一骨界面未见骨小梁及新骨形成，术后4-6周，种植体与骨组织间透光间隙减小，可见种植体周围骨密度增高，种植体螺纹间新骨形成明显，术后8周，种植体与骨组织间已无明显透光间隙，均被高密度区替代，种植体周围骨密度增高，种植体螺纹间新骨形成明显，形成更完善的骨界面，界面骨成熟，术后12周与8周相比，变化不大。②大体及光镜观察结果：术后2周时，种植体与骨组织间为软组织界面，未见新骨生成；术后4—6周，种植体周围大量新生骨样组织形成；种植体周围及螺纹间新骨形成明显，形成骨性界面；术后12周与8周相比，骨性界面进一步形成。结论：该掌指骨髓腔内骨整合式纯钛螺旋状种植体组件，术后8周可以与周围骨组织形成完全骨结合。     

管状骨髓腔内骨整合式纯钛种植体与骨组织界面的整合状态

目的:自行设计管状骨髓腔内骨整合式纯钛螺旋状种植体组件,通过动物实验,观察种植体-骨组织界面的骨整合情况,为临床指缺损患者种植体式手指赝复体修复提供材料及依据。方法:实验于2005-08/12在第四军医大学西京医院整形外科实验室完成。采用国产纯钛制做螺旋形柱状种植体,根据成人正常掌骨和近节指骨及其髓腔的解剖学特点及临床应用的可行性,借鉴Bmnemark螺旋型种植体,自行开发研制纯钛种植体。选择新西兰大白兔10只,在麻醉显效后,胫骨髓腔内种植纯钛螺旋状种植体10枚,分别于术后2,4,8,12,16周各处死2只动物取材,X线摄片观察骨结合形成情况。结果:所有实验动物均进入结果分析,种植体无脱落。制备出掌指骨髓腔内骨整合式纯钛螺旋型种植体组件及配件。①X线观察结果:术后2周时,种植体与骨组织间可见到较明显透光间隙,种植体-骨界面未见骨小梁及新骨形成,术后4～6周,种植体与骨组织间透光间隙减小,可见种植体周围骨密度增高,种植体螺纹间新骨形成明显,术后8周,种植体与骨组织间已无明显透光间隙,均被高密度区替代,种植体周围骨密度增高,种植体螺纹间新骨形成明显,形成更完善的骨界面,界面骨成熟,术后12周与8周相比,变化不大。②大体及光镜观察结果:术后2周时,种植体与骨组织间为软组织界面,未见新骨生成;术后4～6周,种植体周围大量新生骨样组织形成;种植体周围及螺纹间新骨形成明显,形成骨性界面;术后12周与8周相比,骨性界面进一步形成。结论:该掌指骨髓腔内骨整合式纯钛螺旋状种植体组件,术后8周可以与周围骨组织形成完全骨结合。     

钛及钛合金表面生物活性改性及效果评价

背景：钛及钛合金是常用的医用生物材料,其具有良好的生物相容性,但其缺乏骨诱导的能力,其与骨组织之间只是一种机械性的接触。目的：概述钛及其合金表面生物活性改性的方法及对于改性后效果评价的方法,为临床应用提供参考。方法：应用计算机检索PubMed数据库,CNKI数据库中关于钛及钛合金表面生物活性改性的文章,英文检索词为＂titanium,titanium alloy,coating,bioactivity,bone＂,限定文献语言种类为＂English＂,中文检索词为＂钛,钛合金,涂层,活性改性,骨组织＂,限定文献语言种类为中文。结果与结论：在表面生物活性改性的方法中,主要有等离子体喷涂法、微弧氧化法、溶胶-凝胶法及生物仿生法等。钛及钛合金表面的活性涂层已经从单一涂层发展到复合涂层、梯度涂层、纳米梯度涂层,同时多种改性技术的联合运用,也让钛及其合金表面的涂层性能更加完善。对于改性后的效果研究,主要以模拟体液浸泡、成骨细胞培养,亲骨荧光素染色及放射影像学观察为主。对钛及钛合金进行表面生物活性改性是个复杂的工程,既要考虑改性后涂层骨诱导的能力,同时也需要兼顾涂层与基体结合强度的问题。只有对涂层组层进一步研究并利用多种技术对钛及钛合金表面进行处理,才能使其表面的涂层活性更高,并且结合牢固。     

钛及钛合金表面生物活性改性及效果评价

背景:钛及钛合金是常用的医用生物材料,其具有良好的生物相容性,但其缺乏骨诱导的能力,其与骨组织之间只是一种机械性的接触。目的:概述钛及其合金表面生物活性改性的方法及对于改性后效果评价的方法,为临床应用提供参考。方法:应用计算机检索PubMed数据库,CNKI数据库中关于钛及钛合金表面生物活性改性的文章,英文检索词为"titanium,titanium alloy,coating,bioactivity,bone",限定文献语言种类为"English",中文检索词为"钛,钛合金,涂层,活性改性,骨组织",限定文献语言种类为中文。结果与结论:在表面生物活性改性的方法中,主要有等离子体喷涂法、微弧氧化法、溶胶-凝胶法及生物仿生法等。钛及钛合金表面的活性涂层已经从单一涂层发展到复合涂层、梯度涂层、纳米梯度涂层,同时多种改性技术的联合运用,也让钛及其合金表面的涂层性能更加完善。对于改性后的效果研究,主要以模拟体液浸泡、成骨细胞培养,亲骨荧光素染色及放射影像学观察为主。对钛及钛合金进行表面生物活性改性是个复杂的工程,既要考虑改性后涂层骨诱导的能力,同时也需要兼顾涂层与基体结合强度的问题。只有对涂层组层进一步研究并利用多种技术对钛及钛合金表面进行处理,才能使其表面的涂层活性更高,并且结合牢固。     

Properties of titanium dental implants produced by electro-discharge compaction

Highly porous dental implants of a cylindrical shape were fabricated from commercial grade titanium REP-atomized powders by EDC. They were intended to have the maximum porosity for maximum osseointegration, but to maintain the minimum mechanical properties functionally required. Two level full factorial experiments were conducted with respect to the sample weight, capacitance, input energy and electrode configuration. All samples were X-rayed prior to tests to ascertain the presence, extent and distribution of internal macroscopic voids. Torque and compression tests were conducted to evaluate the yield or ultimate strengths (34-90 cm N and 205-502 MPa, respectively). These results indicate that macroscopic void-free, highly porous implants can be fabricated.