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Nature子刊:“金屬骨頭”——鈦合金,可加速骨骼再生

Nature子刊:“金屬骨頭”——鈦合金,可加速骨骼再生

漫威“金剛狼”或可成為現實!2021年11月25日,天津大學、河北工業大學、湖北大學等研究機構在Nature子刊《Nature Communication》發表了題為:Self-activating anti-infection implant的研究論文,表明經過HA/MoS2塗層改性的Ti6Al4V(Ti6)鈦合金種植體,對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均表現出高效的抗菌作用,同時能透過促進間充質幹細胞的成骨分化來加速骨再生。

Nature子刊:“金屬骨頭”——鈦合金,可加速骨骼再生

近年來,隨著骨科植入物手術的快速發展,使得從前極為棘手的脊柱外科疾病(如寰樞椎脫位和各種病因導致的脊柱側凸)的手術治療成為可能。目前,骨科植入物手術所用的生物材料大體上可分為四大類:金屬及其合金、聚合物、陶瓷以及天然材料(如自體骨或同種異體骨)。其中,臨床應用最為廣泛的生物材料當屬以Ti6AI4V為代表的鈦合金材料。

Nature子刊:“金屬骨頭”——鈦合金,可加速骨骼再生

其他金屬植入物材料相比,純鈦具有無毒、質輕、強度高、生物相容性好等優點。20世紀50年代美國和英國開始把純鈦用於生物體。20世紀60年代後,鈦合金開始作為人體植入材料而廣泛應用於臨床。

Nature子刊:“金屬骨頭”——鈦合金,可加速骨骼再生

從最初的Ti-6AI-4V到隨後的Ti-5AI-2.5Fe和Ti-6AI-7Nb合金以及近些年發展起來的新型β鈦合金,鈦合金在人體植入材料方面的研究獲得了較快的發展。

Nature子刊:“金屬骨頭”——鈦合金,可加速骨骼再生

鈦的密度與人骨近似、質輕。純鈦生物相容性好,強度為390 ~ 490 MPa。實驗證明,鈦相比於鈷基合金和不鏽鋼的抗疲勞性和耐蝕效能更優越,鈦的表面活性好,組織反應輕微,容易與氧發生反應建立緻密氧化膜,鈦的氧化層比較穩定。因此,鈦與鈦合金具備生物醫用材料的條件,是一種較為理想的、適於植入體的、具有發展前途的植入材料。臨床上廣泛採用鈦與鈦合金製造人工關節部件、接骨板和螺釘等,還用於製成人造椎體(脊柱矯正器)、人工心臟(心臟瓣膜)、人工種植牙、心臟起搏器外殼等。

Nature子刊:“金屬骨頭”——鈦合金,可加速骨骼再生

鈦不僅在醫療行業佔據著重要地位,在人類社會中也有著巨大的作用,它是能適應外太空嚴苛條件的頂級航天材料,也是可以安全植入人體成為身體一部分的醫療用材。

Nature子刊:“金屬骨頭”——鈦合金,可加速骨骼再生

作為一個如此有價值的金屬,希望未來能在日常生活中,鈦能幫助越來越多的人,讓人們過上更好的生活。

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特別宣告:本文系SCI醫學科研論文助手編譯整理,如有關於作品內容、版權或其它問題請告知,我們將盡快刪除相關內容。

分類: 家居
時間: 2021-12-02

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