Tantalum (Ta) hè stata largamente utilizata in l'aviò, i coheti è altri materiali resistenti à u calore, è ancu in i campi industriali chì necessitanu parti d'alta forza per via di a so eccellente resistenza à a corrosione, altu puntu di fusione, alta forza è resistenza à l'abrasione. In più, bastone di tantalu è u tantalu di metallu hà boni pruprietà fisiche è meccaniche, una bona cumpatibilità biologica, u rendiment dopu chì u titaniu hè diventatu un novu tipu di materiali biologichi, hè largamente utilizatu in l'implantazione di implanti dentali, u trattamentu di a necrosi di a testa femorale, stenting coronariu, l'implantazione di protesi di acetabulum artificiale, suture chirurgiche è. altru campu medicale cunnessu.

Nta l'ultimi anni, cù l'approfondimentu di a ricerca in tantalu, hè statu trovu chì u tantalu poroso hà una struttura di favo simile à l'ossu spongioso umanu, è hà un modulu elasticu bassu è caratteristiche di alta frizione. Dunque, u tantalu poroso hè ancu chjamatu Tantalumbone. Stu documentu introduverà u statutu di ricerca attuale di tantalu è tantalu poroso da l'aspettu di e so proprietà meccaniche strutturali, proprietà biologiche, prugressu di ricerca di tecnulugia di mudificazione di a superficia, è applicazione in stomatologia.

1. Proprietà strutturale meccanica è biologica di tantalu poroso

A tecnulugia di preparazione di tantalu poroso hè relativamente cumplessu, i metudi principali includenu: u metudu di deposizione di vapore, u metudu di impregnazione di schiuma organica è a furmazione rapida di laser, sinterizzazione di polveri, ecc. -300, paragunatu cù altre materiale di metallu cù struttura porosa cù alta porosità (600% 66.7%), i carattiristichi di i gruppi ponu accelerà u poru internal.cause, migliurà u scambiu di nutrienti internu tantalu poroso, facennu lu putenziale di cresce u introversione di l'urganisazione superiore. Inoltre, u tantalu poroso hà un modulu elasticu bassu, un coefficient di attritu più altu di a superficia è eccellenti proprietà meccaniche, u so modulu elasticu hè 80 GPa, trà l'ossu spongioso (1.22 à 0.1 GPa) è l'ossu compactu (0.5-12 GPa) trà, in u prucessu. di medical implanted in u tessulu di l'ossu pò evità l'effettu di u stress shielding, hè favurèvule à a cunduzione normale di u stress biologicu. Un coefficient d'attrito più altu di a superficia pò aumentà l'aderenza di e cellule di l'osse à a superficia, facilità l'aderenza stretta è a crescita di e cellule, è guidà a differenziazione è a maturazione di l'osteoblasti è a so osteogenesi.

2. Studiu nantu à a mudificazione di a superficia di u tantalu medicale è u tantalu poroso in l'ingegneria di tissuti

U tantalu medicale è u tantalu poroso anu ampie prospettive in sustituti di l'osse è implanti dentali per via di e so eccellenti proprietà di ingegneria tissutale è biocompatibilità. Micru ambiente di a superficia di l'impianti hè essenziale, una bona prestazione di a superficia aumenta l'area di cuntattu trà l'impianto è u tessulu di l'osse, migliurà a qualità di u cuntattu, hè benefica per a stabilità iniziale di l'impianti, soprattuttu in u campu di a piantazione orale, a cultivazione, ripara immediatamente immediatamente. è istantaneamente u cuncettu di pesu presentatu bisognu di impiantà una bona stabilità iniziale per a carica funzionale iniziale. Per quessa, l'attuale focus hè nantu à a ricerca di a tecnulugia di mudificazione di a superficia di u tantalu medicale è u tantalu poroso per accelerà a guariscenza di l'osse in implants è furnisce un ligame osseu più durable è stabile. Dapoi l'anni 1970, a ricerca hè stata focu annantu à a mudificazione di a superficia di u tantalu è u tantalu poroso per ottene megliu proprietà biologiche. Una rivista di a literatura publicata in casa è in l'esteru in l'ultimi deci anni mostra chì i principali tecnulugii di mudificazione di a superficia includenu l'ossidazione anodica di a superficia, u revestimentu bionicu, a funziunalità di a superficia, u trattamentu termale alkali è a modificazione di attivazione.

2.1 ossidazione anodica di a superficia

A tecnulugia di ossidazione anodica di a superficia effettue un modu per s'appoghjanu nantu à suluzione àcida (acidu sulfuricu, àcitu oxalic, fosfati, silicate, etc.) cum'è l'elettroliti, l'ossidazione elettrolitica sottu una certa tensione di corrente per urdinà da a furmazione nantu à a superficia di a capa di nanotubi (cuntrollu di nanotubi). -insistent pang) struttura di pentoxide di tantalu (Ta2O5) superficia strata ossidu, cambiendu e caratteristiche biologiche di a superficia. Attualmente, e proprietà biologiche di u tantalu è a superficia di tantalu porosa dopu l'ossidazione anodica sò state studiate. WangNa, cum'è un rapportu di studiu sperimentale in vitro, dopu a mudificazione di a superficia di a struttura di strati d'ossidu di nanotubi di tantalu di pentoxide di metallu pò rinfurzà l'albumina di serum bovina è l'adsorption di fibronectina, migliurà l'adesione è a proliferazione di cellule staminali mesenchimali di medula ossea di cunigliu, è prumove l'osteogenesi. fattore di fosfatasi alkaline (ALP), collagen di tippu I (CollagenI), l'espressione di Osteocalcin (Osteocalcin), osteogenesi à a so diffirenciazione. Esperimenti in vitro, altri studiosi anu truvatu chì a superficia di u metallu di tantalu mudificatu da a strata d'ossidu di pentoxide di tantalu puderia prumove significativamente l'adesione è a proliferazione di osteoblasti umani, è rinfurzà l'espressione di fosfatasi alcaline di l'osteoblasti umani, a generazione di noduli di l'osse, è a mineralizazione è a deposizione. di a matrice ossea.

2.2 Tecnulugia di trattamentu di superficia di revestimentu bionicu di superficia

Basatu nantu à u principiu di nucleazione heterogenea, l'implante hè stata immersa in una suluzione di fosfatatu di calcium supersaturated, chì nuclea nantu à a so superficia è formanu un revestimentu. Perchè i revestimenti bionici sò preparati in suluzione aquosa in vicinu à e cundizioni fisiulogichi, a so cumpusizioni è a struttura sò più simili à i minerali in i tessuti duri naturali. Elena etc.. U studiu trovu chì u trattatu cù calcium phosphate bionic revestimentu metallu tantalu in vitro pò prumove a proliferazione è osteogenesis di cellule staminali mesenchymal a diffarenzia trà a medula ossea, FB arrere squadra cù calcium phosphate bionic revestimentu cylindrical porous tantalu implants inseritu in u musculi di u caprettu, 12 settimane dopu à l'implante di i musculi in l'ossificazione ectopica (ectopicbone); Dopu, a squadra hà impiantatu un implante di tantalu poroso cun un revestimentu bionicu di fosfatatu di calciu in l'arbulu di u femore di una capra femmina di 14 settimane.

È i studiosi anu realizatu nantu à a modificazione di u revestimentu bionicu di fosfatatu di calciu, utilizatu per a prova in vivo è in vitro, paragunatu à a superficia liscia non trattata, e proprietà di biomineralizazione nantu à a superficia di fosfatatu di calciu modificazione bionica di revestimentu bionicu aumentanu assai, idrofila pò ancu sustinienziali cresce à u listessu tempu, hè vantaghju à u campionu di cellule osteogenesis TieFu è stretching, è u difettu osse subchondral in corpu di cunigliu in prumove a furmazione di rigenerazione bone guidata.

2.3 funziunalità di a superficia

A tecnulugia di funziunalità di a superficia si riferisce à a membrana auto-assemblata formata da a cumminazione di superficia è droga in una varietà di modi, chì hà a funzione di liberazione continuamente di sustanzi bioattivi dopu l'implantazione in u corpu. I studii anu riportatu chì in l'applicazione di l'auto-assemblamentu elettrostaticu di a superficia di l'implant di tantalu poroso di a droga anti-cancro di doxorubicin, piazzamentu di l'acidu ialuronicu polielectrolyte, metilazione è sintesi di collagene terpolimeru in a furmazione di a film copolymer, dopu un mesi di osservazione in vivo truvaru chì doxorubicin intornu à implants in u corpu per a liberazione di un mesi, è inibisce a proliferazione di cartilagine SW1353 sarcoma cell line. Altri studiosi di ricerca cù a tecnulugia di lucidatura elettrolitica cù peptidi silani RGD (cRGDfK) cumminati cù u metudu chimicu à a mudificazione di a superficia di funziunamentu di a superficia di u tantalu metallicu, l'esperimentu mostra chì a superficia di trasfurmazioni pò furnisce un ambiente di crescita bona, cellule endoteliali vascular dopu à cunghjuntà a superficia di tantalu cRGDfK per furmà una densità cellula supiriuri, megghiu allungamentu è cuntattu trà cellula, è funziunali (senza peptides RGD) superficia, migliurà a superficia di trasfurmazioni Saos attaccatu cù un spettaculu - 2 cells, Saos - 2 quantità di aderenza cellula è zona aderenza cellula sò cresce.

A ricerca di KishoreUdipi, cum'è in a superficia di a piastra di tantalu per legame covalente, averà proprietà anti-inflammatory di sod analogu di sod di pisu molekulari bassu (SODm) cumminata cù a superficia di foglia di tantalu, è inserita in i ratti femini torna i tessuti sottucutani, rilevazione histologica di stage acute (3 ghjorni) riccu neutrophil exudate acuta diminuite significativamente paragunatu cù cuntrolli, inflammation crònica (ghjorni 28), cellula giganti corpu straneru è a furmazione di capsula fibru hè ancu ridutta significativamente.

2.4 mudificazione di attivazione di trattamentu termicu alkali / alkali

U trattamentu termale alkali significa chì l'implante hè immersa in una suluzione NaOH è poi trattata cù calore à alta temperatura. Dopu à u trattamentu termale alkali, l'implantu pò furmà apatite bionica nantu à a superficia di u corpu, chì pò esse direttamente ligatu à l'ossu. U gelu di u salinu di sodiu pruduciutu da u trattamentu NaOH solu hè inestabile è u so ligame cù a matrice di metallu hè debule, chì affettarà u ligame trà l'apatite è a matrice di metallu, è infine affettanu u ligame trà l'implante è l'ossu. U gel di sal di sodiu disidratatu in una struttura amorfa compacta è stabile dopu u trattamentu termale.

I studii anu cunfirmatu chì a mudificazione di a superficia di l'alligamentu di tantalu poroso (Ti6Ta4Sn) da u trattamentu termale alkali hà aumentatu l'adsorption di fluidu di u corpu simulatu (SBF) è prumove l'adesione di e cellule saos-2. Altri studii spirimintali anu dimustratu chì dopu à u trattamentu alkaline nantu à a superficia di tantalu poroso, i celluli 3t3-e1 sò stati inoculati nantu à questu. Dopu à cinque ghjorni di cultura, i fibri di actina è i tessuti osteoidi sò stati rilevati in tutte e cellule 3t3-e1. À a settimana 4 è 12, novi capillari è l'ossu crescenu in u vacu di tantalu poroso.

3. Applicazione di tantalu medica è tan porosa in stomatologia

Tantalum hè stata utilizata com'è un materiale implantatu in a risturazione di i malati cù i denti mancanti. Cù u sviluppu di a scienza è a tecnulugia, u tantalu poroso hè statu ancu pruvatu à esse usatu in u campu di implants. A causa di u so eccellenti prestazione meccanica, proprietà biologiche, cù u modulu elasticu equivalenti di tissutu osseu, altu coefficient di attritu, ponu furnisce un bonu impianto d'ossu cumminatu cù prima è stabilità, è hè chjamatu implantu d'ossu trabecular, in più, hà cù l'ossu. U modulu equivalente tissutu di elasticità (trà l'ossu spongioso è l'ossu compactu) face i denti implantari in bocca di a forza di carica funziunale à longu andà spargugliati in l'ossu circundante, evitendu a concentrazione di stress.

L'esperimenti anu dimustratu chì l'impianti cunvinziunali ponu assorbe u 30% di l'energia di carica mentre chì l'impianti di tantalu poroso ponu assorbe u 50% -75% durante u prucessu di carica di forza di denti. L'elevatu coefficientu di attritu li permette d'avè una bona stabilità iniziale durante l'implantazione di l'implantazione, migliurà cusì u tassu di ligame di i denti di l'implant, in particulare per i pazienti implantati cù una qualità d'osse cattiva. À u listessu tempu, u prufessore Liu Hongchen hà prumessu l'idea di a consegna di droga in l'implant dentale artificiale, chì hè prevista per migliurà a capacità di guarigione di l'osse dannatu in a cundizione di u metabolismu di l'osse nantu à a basa di prumove l'unione di l'osse di l'implantu attraversu a carica di droga. in l'implant dentale di tantalu poroso. Inoltre, studii nantu à u rolu di u tantalu poroso in a riparazione di difetti di mandibula sò ancu realizati. A struttura tridimensionale di u tantalu poroso hà pori, chì conducenu à l'adesione di e cellule staminali mesenchymal di a medula ossea è osteoblasti nantu à a so superficia. A struttura di u poru hè simile à u tessulu di l'osse, chì furnisce un bonu scaffold per u crescita di u tessulu di l'osse.

I rapporti di ricerca pertinenti anu cunfirmatu chì a particella di tantalu porosa hà una bona capacità di induce l'osteogenesi, l'effettu di riparazione di l'ossu di a mascella hè megliu cà quellu di a farina d'osse Bio - oss clinica cumunimenti usata, u mudellu sperimentale di difettu di osse di mascella hè statu custruitu, a particella di tantalu porosa è Bio - oss. bone implant beagle rispittivamenti à a dritta è a manca zona di difettu di l'ossu mandibular, trè mesi dopu à campioni generali, radiografia di raghji X, ispezzione rùbbrica di tissutu duru trovu chì u gruppu di particella di tantalu poroso nantu à a furmazione di l'ossu è a maturità di l'ossu eranu più altu di u gruppu di cuntrollu (Bio). - farina d'osse).

4. Per riassume

Tantalu è tantalu poroso per via di a so bona cumpatibilità biologica, in i campi medichi, cum'è a medicina orale, a chirurgia ossea, a chirurgia cardiovascular, cum'è l'ingegneria biomedica hà un valore clinicu impurtante è a pruspettiva d'applicazione di l'applicazione di a so tecnulugia di mudificazione di a superficia farà tantalu poroso. tantalu metallu è hannu più proprietà biologica eccellenti, cusì assai megliurà tantalu è a cumminazzioni di impianto di tantalu poroso è interfaccia osse circundante, in modu à migliurà megliu l 'effettu curative clinica di implants.