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Ti-Zr-Cu合金的抗菌性能和體外生物相容性

329   編輯：中冶有色網   來源：于佳瑩,楊希祥,戰德松,楊柯,任玲,王敬人,徐嘉蔚  
2024-04-10 13:48:14
用種植體替代缺失牙已經成為一種常規的治療選擇，其適應癥不斷擴大 純鈦(Ti)和鈦合金是應用最為廣泛的種植體材料 單顆牙或前牙的缺失，往往使牙間隙和牙根間隙不足或頜骨改建后其寬度很窄[1] 對此除了進行常規的附加骨增量[2]，還可選用窄直徑種植體 但是，與常規直徑的種植體相比，相同強度水平的窄直徑種植體的承載能力會下降，應力水平的提高使疲勞折裂的風險大大增加[3] 因此，不推薦用窄直徑種植體修復單獨的尖牙、前磨牙和磨牙 為了提高種植體的機械強度，新近發展出的高強度鈦鋯(Ti-Zr)合金的窄直徑種植體已經臨床應用 例如，Straumann公司推出的Roxolid鈦鋯合金種植體，其機械性能較高，體外細胞實驗、動物實驗和臨床實驗結果表明其耐蝕性能、骨親和力和生物相容性等都不低于純鈦[3-5]，其硬度、彈性模量，拉伸和抗曲強度甚至優于純鈦[6] 一些病例表明，種植體失敗最常見的原因是其周圍黏膜炎和種植體周圍炎[7] 這些炎癥，與種植體表面生成的細菌生物膜使種植體感染相關 鈦合金是生物惰性材料，沒有抗菌性能，因此賦予其抗菌性能對于開發窄直徑種植體意義重大 目前許多研究都集中在減少鈦種植體表面上的細菌粘附，包括表面處理[8]、光化學反應 [9]、銀合金化[10]以及銅合金化[11~13] 與添加銀相比，添加銅的抗菌效果更好[14] 銀只有在較高的溫度下才具有較強的抗菌性能[15]，而銅在模擬體內環境的體外實驗中表現出很強的抗菌性能[16] 銅(Cu)元素是人體中必須的微量元素，參與細胞代謝、分化和催化等生理功能[17] 銅也是生物體內多種蛋白和酶的合成組分，在維持人體新陳代謝方面有重要的作用 同時，銅的加入還能提高金屬材料的耐蝕性能[18] 本文在目前臨床使用的Ti-Zr合金中添加3%(質量分數)的Cu，研究Ti-Zr-Cu合金的抗菌性能和生物相容性 1 實驗方法1.1 樣品的制備 實驗用材料為Ti-Zr合金和Ti-Zr-Cu合金，其化學成分列于表1 將實驗材料(包括空白)切割成直徑為10 mm、厚度為2 mm的圓片，依次用150#、400#、800#、1200#碳化硅砂紙打磨 實驗前，將空白樣品(blank)、Ti-Zr合金和Ti-Zr-Cu合金樣品依次用去離子水、75%無水乙醇和100%無水乙醇超聲充分清洗，并進行高溫高壓滅菌 Table 1 表1 表1
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Ti-Zr-Cu合金 抗菌性能
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