Το νιόβιο βελτιώνει την αντοχή στη διάβρωση και τη βιοσυμβατότητα των εμφυτευμάτων

Ήδη από το 1991, μια μελέτη και ανάλυση εμφυτευμάτων καθαρού τιτανίου και εμφυτευμάτων καθαρού νιοβίου που εμφυτεύτηκαν σε οστό κουνελιού έδειξε ότι η ροπή ανοίγματος των εμφυτευμάτων καθαρού νιοβίου ήταν σημαντικά υψηλότερη από εκείνη των εμφυτευμάτων καθαρού τιτανίου και εικάστηκε ότι αυτό μπορεί να οφείλεται στο η πιο ακανόνιστη μορφολογία επιφάνειας των εμφυτευμάτων καθαρού νιοβίου σε σύγκριση με τα εμφυτεύματα καθαρού τιτανίου. Ωστόσο, έχει γίνει περισσότερη έρευνα σχετικά με την εισαγωγή νιοβίου σε κράματα τιτανίου για τη μείωση της καθίζησης τοξικών μετάλλων (π.χ. νικέλιο, βανάδιο) ιόντων από κράματα τιτανίου για τη βελτίωση της βιοσυμβατότητας των κραμάτων τιτανίου, καθώς και για τη μείωση του συντελεστή ελαστικότητας των κραμάτων τιτανίου και για την αύξηση της μηχανικής αντοχής των εμφυτευμάτων.Sakai et al. εξέτασε τις επιδράσεις 15 κοινώς χρησιμοποιούμενων βιοϋλικών στη βιοδραστικότητα κυττάρων που μοιάζουν με οστεοκλάστες και έδειξε ότι το βανάδιο και το βανάδιο, τόσο σε σωματιδιακή όσο και σε ιοντική μορφή, είχαν σημαντικά υψηλότερη ροπή ανοίγματος από τα εμφυτεύματα καθαρού τιτανίου. και οι ιοντικές μορφές, το βανάδιο και το νικέλιο ήταν πολύ πιο κυτταροτοξικά από το νιόβιο.

Park et al. συνέκρινε την κυτταροσυμβατότητα καθαρών μετάλλων και δυαδικών κραμάτων τιτανίου για εμφύτευση και η μέση κυτταροσυμβατότητα αλουμινίου, βαναδίου και νιοβίου ήταν 25,3%, 31,7% και 93%, αντίστοιχα. Μεταξύ των καθαρών μετάλλων, το καθαρό τιτάνιο ήταν το πιο κυτταροσυμβατό (και το λιγότερο κυτταροτοξικό), αλλά τα κράματα Ti-lONb έδειξαν κυτταροσυμβατότητα που ξεπερνούσε αυτή του καθαρού τιτανίου, με μέση κυτταροσυμβατότητα 124,8%. D.1 igima et al. έδειξε ότι το κράμα Ti-6AI-7Nb είχε καλύτερη αντοχή στη φθορά και μηχανική αντοχή από το καθαρό τιτάνιο. Yoshimitsu et al. εμφυτευμένα εμφυτεύματα κατασκευασμένα από κράμα Ti-1 5Zr-4Nb-4Ta και κράμα Ti{-6A1-4V στην κνήμη αρουραίου αντίστοιχα και εκτελούνται μετά από 48 εβδομάδες, το οποίο έδειξε ότι η επιφάνεια του εμφυτεύματος Ti{-15Zr-4Nb-4Ta είχε Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα κοιλώματα διάβρωσης στην επιφάνεια του Ti{-15Zr{{21 }}Nb-4Το εμφύτευμα Ta ήταν μικρότερο από αυτό στην επιφάνεια του εμφυτεύματος Ti{{-6Al-4V, υποδεικνύοντας ότι η αντίσταση στη διάβρωση του πρώτου ήταν ισχυρότερη από αυτή του δεύτερου.

Οι ChaUa et al. συνέκρινε την κυτταροτοξικότητα και την κυτταρική απόκριση των οστεογονικών πρόδρομων κυττάρων με εκείνες του κράματος Ti{{1-7A1-7Nb και του κράματος Ti-6A1-4V, και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι Ti{ Τα {4}}Α1-7εμφυτεύματα Nb ήταν σημαντικά υψηλότερα από τα εμφυτεύματα Ti-6Al{-4V όσον αφορά την κυτταρική προσκόλληση, τον πολλαπλασιασμό, τη βιωσιμότητα, τη μορφολογία και την επέκταση. Επιπλέον, η δοκιμασία ανοσοφθορισμού έδειξε ενισχυμένη έκφραση πρωτεϊνών κυτταρικής προσκόλλησης και επέκταση των ινών τάσης ακτίνης στην εξωκυτταρική περιοχή του κράματος Ti-6Al-7Nb. Stenlund et al. συνέκρινε τα in vivo αποτελέσματα του νέου εμφυτεύματος από κράμα Ti-Ta-Nb-Zr με αυτά του καθαρού τιτανίου και διαπίστωσε ότι το νέο κράμα που περιέχει νιόβιο ξεπέρασε τις επιδόσεις του καθαρού κράματος τιτανίου όσον αφορά τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα του εμφυτεύματος και την ταχύτητα επούλωσης των οστών , και όσον αφορά την ικανότητα οστεοενσωμάτωσης. Οι Takahashi et al. συνέκρινε τις εμβιομηχανικές ιδιότητες του χαμηλού συντελεστή ελαστικότητας του κράματος Ti-Nb-Sn με αυτές των εμφυτευμάτων καθαρού τιτανίου και διαπίστωσε ότι οι εμβιομηχανικές ιδιότητες των κραμάτων ήταν πλήρως ικανές να καλύψουν τις ανάγκες οστεοενσωμάτωσης.

Η μελέτη των Han Xue et al. διαπίστωσε ότι το εμφύτευμα από κράμα Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn θα μπορούσε να σχηματίσει μια καλή οστεοενσωμάτωση με το Bio-Oss και το περιβάλλον εκκολαπτόμενο οστεοειδές του, που έχει υποστεί θερμική επεξεργασία με μικρο-τόξο την αναγέννηση του οστικού ιστού.