ไนโอเบียมช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความเข้ากันได้ทางชีวภาพของรากฟันเทียม

ในช่วงต้นปี 1991 การศึกษาและการวิเคราะห์การปลูกถ่ายไทเทเนียมบริสุทธิ์และการปลูกถ่ายไนโอเบียมบริสุทธิ์ที่ฝังในกระดูกกระต่ายแสดงให้เห็นว่าแรงบิดในการเปิดของการปลูกถ่ายไนโอเบียมบริสุทธิ์นั้นสูงกว่าแรงบิดของการปลูกถ่ายไทเทเนียมบริสุทธิ์อย่างมีนัยสำคัญ และสันนิษฐานว่านี่อาจเป็นเพราะ สัณฐานวิทยาพื้นผิวที่ผิดปกติมากขึ้นของการปลูกถ่ายไนโอเบียมบริสุทธิ์เมื่อเปรียบเทียบกับการปลูกถ่ายไทเทเนียมบริสุทธิ์ อย่างไรก็ตาม มีการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับการแนะนำไนโอเบียมในโลหะผสมไทเทเนียมเพื่อลดการตกตะกอนของไอออนของโลหะที่เป็นพิษ (เช่น นิกเกิล วาเนเดียม) จากโลหะผสมไทเทเนียม เพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้ทางชีวภาพของโลหะผสมไทเทเนียม ตลอดจนลดโมดูลัสความยืดหยุ่น ของโลหะผสมไทเทเนียมและเพื่อเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลของรากฟันเทียมSakai และคณะ ตรวจสอบผลกระทบของวัสดุชีวภาพ 15 ชนิดที่ใช้กันทั่วไปต่อฤทธิ์ทางชีวภาพของเซลล์ที่มีลักษณะคล้ายเซลล์สร้างกระดูก และแสดงให้เห็นว่าวานาเดียมและวานาเดียมทั้งในรูปแบบอนุภาคและไอออนิก มีแรงบิดในการเปิดที่สูงกว่าการปลูกถ่ายไทเทเนียมบริสุทธิ์อย่างมีนัยสำคัญ และรูปแบบไอออนิก วาเนเดียมและนิกเกิลเป็นพิษต่อเซลล์มากกว่าไนโอเบียมมาก

ปาร์ค และคณะ เปรียบเทียบความเข้ากันได้ทางเซลล์ของโลหะบริสุทธิ์และโลหะผสมไทเทเนียมไบนารีสำหรับการฝัง และความเข้ากันได้ทางเซลล์โดยเฉลี่ยของอลูมิเนียม วานาเดียม และไนโอเบียมอยู่ที่ 25.3%, 31.7% และ 93% ตามลำดับ ในบรรดาโลหะบริสุทธิ์ ไทเทเนียมบริสุทธิ์มีความเข้ากันได้ทางเซลล์มากที่สุด (และมีความเป็นพิษต่อเซลล์น้อยที่สุด) แต่โลหะผสม Ti-lONb แสดงให้เห็นถึงความเข้ากันได้ทางเซลล์ที่เกินกว่าไทเทเนียมบริสุทธิ์ โดยมีค่าเฉลี่ยความเข้ากันได้ทางเซลล์ที่ 124.8% D.1 igima และคณะ แสดงให้เห็นว่าโลหะผสม Ti-6AI-7Nb มีความต้านทานการสึกหรอและความแข็งแรงเชิงกลได้ดีกว่าไทเทเนียมบริสุทธิ์ Yoshimitsu และคณะ การฝังเทียมที่ทำจากโลหะผสม Ti-1 5Zr-4Nb-4Ta และโลหะผสม Ti-6A1-4V ลงในกระดูกหน้าแข้งของหนูตามลำดับ และดำเนินการหลังจาก 48 สัปดาห์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าพื้นผิวของการปลูกถ่าย Ti-15Zr-4Nb-4Ta มี ผลการวิจัยพบว่ามีหลุมการกัดกร่อนบนพื้นผิวของ Ti-15Zr{{21 }}Nb-4การปลูกถ่าย Ta มีค่าน้อยกว่าบนพื้นผิวของการปลูกถ่าย Ti-6Al-4V ซึ่งบ่งชี้ว่าความต้านทานการกัดกร่อนของแบบแรกนั้นแข็งแกร่งกว่าของแบบหลัง

ชะอัว และคณะ เปรียบเทียบความเป็นพิษต่อเซลล์และการตอบสนองของเซลล์ของเซลล์ตั้งต้นที่สร้างกระดูกกับโลหะผสม Ti-6A1-7Nb และโลหะผสม Ti-6A1-4V และผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า Ti{ {4}}การปลูกถ่าย Nb {4}}A1-7 สูงกว่าการปลูกถ่าย Ti-6Al-4 V อย่างมีนัยสำคัญในแง่ของการยึดเกาะของเซลล์ การเพิ่มจำนวน การมีชีวิต สัณฐานวิทยา และการยืดออก นอกจากนี้ การทดสอบอิมมูโนฟลูออเรสเซนต์ยังแสดงให้เห็นการแสดงออกที่เพิ่มขึ้นของโปรตีนการยึดเกาะของเซลล์และการขยายตัวของเส้นใยแอกตินตึงในบริเวณนอกเซลล์ของโลหะผสม Ti-6Al-7Nb.Stenlund และคณะ เมื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์ภายในร่างกายของการปลูกถ่ายโลหะผสม Ti-Ta-Nb-Zr ใหม่กับไทเทเนียมบริสุทธิ์ และพบว่าโลหะผสมที่ประกอบด้วยไนโอเบียมใหม่มีประสิทธิภาพเหนือกว่าโลหะผสมไทเทเนียมบริสุทธิ์ ในแง่ของความเสถียรของการปลูกถ่ายในระยะยาวและความเร็วของการรักษากระดูก และในแง่ของความสามารถในการรวมตัวของกระดูก ทาคาฮาชิ และคณะ เมื่อเปรียบเทียบคุณสมบัติทางชีวกลศาสตร์ของโลหะผสม Ti-Nb-Sn โมดูลัสความยืดหยุ่นต่ำกับคุณสมบัติทางชีวกลศาสตร์ของวัสดุปลูกถ่ายไทเทเนียมบริสุทธิ์ และพบว่าคุณสมบัติทางชีวกลศาสตร์ของโลหะผสมสามารถตอบสนองความต้องการของการรวมตัวของกระดูกได้อย่างเต็มที่

การศึกษาของ Han Xue และคณะ พบว่าวัสดุเทียมโลหะผสม Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn ที่ผ่านการออกซิไดซ์ด้วยความร้อนด้วยไมโครอาร์กสามารถก่อให้เกิดการรวมตัวของออสซีโอที่ดีกับ Bio-Oss และกระดูกเสื่อมที่อยู่รอบๆ ซึ่งเป็นแนวทาง การสร้างเนื้อเยื่อกระดูกใหม่