Niobium forbedrer korrosionsbestandighed og biokompatibilitet af implantater

Allerede i 1991 viste en undersøgelse og analyse af rene titaniumimplantater og rene niobiumimplantater implanteret i kaninknogler, at åbningsmomentet for rene niobiumimplantater var væsentligt højere end for rene titaniumimplantater, og det blev spekuleret i, at det kunne skyldes pga. den mere uregelmæssige overflademorfologi af rene niobiumimplantater sammenlignet med rene titaniumimplantater. Der er dog blevet forsket mere i introduktionen af ​​niob i titanlegeringer for at reducere udfældningen af ​​giftige metaller (f.eks. nikkel, vanadium) ioner fra titanlegeringer for at forbedre biokompatibiliteten af ​​titanlegeringer, samt for at reducere elasticitetsmodulet af titanlegeringer og for at øge den mekaniske styrke af implantater. Sakai et al. undersøgte virkningerne af 15 almindeligt anvendte biomaterialer på bioaktiviteten af ​​osteoklastlignende celler og viste, at vanadium og vanadium, i både partikelform og ionisk form, havde signifikant højere åbningsmoment end rene titaniumimplantater. og ioniske former, vanadium og nikkel var meget mere cytotoksiske end niobium.

Park et al. sammenlignede cytokompatibiliteten af ​​rene metaller og binære titanlegeringer til implantation, og den gennemsnitlige cytokompatibilitet af aluminium, vanadium og niob var henholdsvis 25,3%, 31,7% og 93%. Blandt de rene metaller var rent titanium det mest cytokompatible (og det mindst cytotoksiske), men Ti-lONb-legeringer viste cytokompatibilitet, der oversteg den for rent titanium, med en gennemsnitlig cytokompatibilitet på 124,8 %. D.1 igima et al. viste, at Ti-6AI-7Nb-legering havde bedre slidstyrke og mekanisk styrke end rent titanium. Yoshimitsu et al. implanterede implantater lavet af Ti-1 5Zr-4Nb-4Ta-legering og Ti-6A1-4V-legering i henholdsvis rotteskinneben og udførte dem efter 48 uger, som viste, at overfladen af ​​Ti-15Zr-4Nb-4Ta-implantatet havde. Resultaterne viste, at korrosionshullerne på overfladen af ​​Ti-15Zr{{21 }}Nb-4Ta-implantatet var mindre end dem på overfladen af ​​Ti-6Al-4V-implantatet, hvilket indikerer, at førstnævntes korrosionsbestandighed var stærkere end sidstnævntes.

ChaUa et al. sammenlignede cytotoksiciteten og cellulære respons af osteogene precursorceller med dem af Ti-6A1-7Nb-legering og Ti-6A1-4V-legering, og resultaterne viste, at Ti{ {4}}A1-7Nb-implantater var signifikant højere end Ti-6Al-4V-implantater med hensyn til cellulær adhæsion, proliferation, levedygtighed, morfologi og forlængelse. Derudover viste immunfluorescensassay øget ekspression af celleadhæsionsproteiner og forlængelse af actinspændingsfibre i den ekstracellulære region af Ti-6Al-7Nb-legeringen. Stenlund et al. sammenlignede in vivo-resultaterne af det nye Ti-Ta-Nb-Zr-legeringsimplantat med dem af rent titanium og fandt ud af, at den nye niobiumholdige legering overgik den rene titanlegering med hensyn til langsigtet implantatstabilitet og hastighed af knogleheling , og med hensyn til osteointegrationsevne. Takahashi et al. sammenlignede de biomekaniske egenskaber af Ti-Nb-Sn-legering med lavt elasticitetsmodul med egenskaberne for rene titaniumimplantater og fandt ud af, at legeringernes biomekaniske egenskaber var fuldt ud i stand til at opfylde behovene for osseointegration.

Undersøgelsen af ​​Han Xue et al. fandt ud af, at det mikrobueoxiderede alkali varmebehandlede Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn-legeringsimplantat kunne danne en god osseointegration med Bio-Oss og dets omgivende spirende osteoid, der styrer regenerering af knoglevæv.