Cureus：牙种植体表面新型生物材料的体外比较研究
2024-07-12 医路坦克 MedSci原创 发表于上海
牙种植学在探索新的生物材料以提高牙种植成功率方面不断发展。本研究探索了用于牙科种植体表面的创新生物材料的潜力，包括钛锆(Ti- zr)合金、羟基磷灰石涂层钛(HA-Ti)和多孔聚醚醚酮(PEEK)。
在过去的几十年里，由于新的生物材料的探索，能够增强骨整合并确保种植体的长期成功，牙科种植学取得了巨大的进步。因此，本研究将通过一种新的种植体表面生物材料的比较，为这一蓬勃发展的领域做出贡献。牙种植体是修复学和种植学领域中不可缺少的一种替代缺失牙齿的手段。然而，骨整合不仅是良好的外科手术的结果，也是种植体生产中使用的深思熟虑的生物材料的结果。钛和钛合金以其良好的生物相容性和力学性能而闻名，长期以来一直用于生产牙种植体表面。然而，这篇研究论文将试图识别其他可能带来新效益的生物材料。进一步研究选择的生物材料是钛锆(Ti-Zr)合金、羟基磷灰石涂层钛(HA-Ti)和多孔聚醚醚酮(PEEK)，它们分别以良好的耐腐蚀性、生物活性和多孔结构而区别于其他生物材料。采用商品化纯钛作为研究对照材料。牙科种植的出现引起了人们对生物材料对细菌粘附的骨整合可能性和抵抗力的关注。正确的生物材料选择有助于改善种植体的磨损性能，降低种植体周围炎的风险，提供令人满意的功能和美容效果。因此，必须彻底分析生物材料，以确保在临床情况下成功决策。
新的生物材料的探索主要是由于需要克服现有材料的局限性。虽然钛及其合金已被证明是非常有效的，但它们的主要缺点是细菌粘附和生物活性低下。Ti-Zr合金具有优良的耐腐蚀性和良好的生物相容性。仿生涂层使HA-Ti通过模拟骨的矿物成分来改善骨整合。PEEK是一种不仅具有生物相容性，而且具有促进细胞生长的细胞结构的材料。
本文的主要目的是提供有用的考虑，将影响实践。这一目标包括对创新生物材料与传统替代品的综合评估。该研究将评估与表面组成、生物相容性以及与机械强度、骨整合潜力和细菌粘附相关的关键性能有关的特征。这一总体评价将有助于理解创新生物材料的新颖性。与临床医生分享这一评估对于使他们了解生物材料的性质并在种植牙的情况下做出适当的选择是很重要的。
材料和方法:共采集186份样本进行分析。从表面形貌、化学成分、生物相容性、机械性能、骨整合性能和细菌粘附性等方面对生物材料进行了全面评估。研究方法和技术包括扫描电子显微镜(SEM)、能量色散x射线光谱学(EDS)、细胞培养变异、拉伸试验、硬度测量、组织学分析和微生物试验。
四个不同组的扫描电镜图像
EDS:能量色散x射线光谱学使用
表面形貌分析结果比较各组生物材料的平均表面粗糙度
化学成分分析结果显示每个生物材料组的元素组成
力学性能评价结果显示各组生物材料的抗拉强度和硬度
细菌粘附性评价结果显示各生物材料组细菌粘附倾向
结果:两种生物材料的表面形貌存在明显差异:Ti-Zr的表面粗糙度为1.23 μm, HA-Ti的表面粗糙度为0.98 μm。化学成分评价表明，Ti- zr中存在Ti- zr合金，HATi中钙磷丰富，CP Ti中钛含量高。力学性能评价表明，Ti- zr和CP Ti具有良好的抗拉强度，分别为750 MPa和320 HV。此外，细菌粘附试验显示，在1200和800 cfu/cm2下，Ti-Zr和HA-Ti的粘附倾向较低。
结论:Ti-Zr和HA-Ti具有较好的表面形貌、力学性能和抗细菌粘附性能。本研究强调多参数分析对临床决策至关重要，允许选择当前可用的生物材料，这可能有助于种植体的长期成功。
Cureus：牙种植体表面新型生物材料的体外比较研究
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