وصف عام
التيتانيوم النقي التجاري (CPTI) وتيتانيوم -6 al -4 v ، كل من السبائك متوافقة حيوياً ويمكن أن تخضع للانضمام إلى النسيان عند اتصال مع الأنسجة العظمية واللثة ، ومواد مرضية للغاية في طب الأسنان.
تركيبة وخصائص سبائك التيتانيوم المستخدمة كزرع
يستخدم الصف الخامس على نطاق واسع في جراحة العظام. ويرجع ذلك إلى قوتها الفائقة ومعامل Low Young. ومع ذلك ، يمكن استخدامه أيضًا في طب الأسنان وقد ثبت أن استخدام هذه السبائك مقبولة بيولوجيًا. ومع ذلك ، فإن هذه السبائك تطلق الألمنيوم والفاناديوم ، وكلاهما يمكن أن يسبب مشاكل بيولوجية. يتداخل الألومنيوم مع تمعدن العظام ، مما يؤدي إلى عيوب هيكلية ، في حين أن الفاناديوم سامة للخلايا ويمكن أن يسبب تفاعلات من النوع الرابع (التحسسي). للحصول على هذه الآثار الضارة ، يجب أن تكون كلتا المادتين موجودين بتركيزات معقولة في الأنسجة ، والتركيزات المنبعثة من هذه السبائك أقل بكثير من تلك المطلوبة لإنتاج تأثيرات سامة. الافراج هو أيضا أقل من متوسط الامتصاص الغذائي لهذه الأيونات. أظهرت الدراسات تكامل العظام المرضي مع هذه السبائك ، خاصة بعد العلاج لتقوية طبقة أكسيد السطح.
يتضمن تصميم عمليات الزرع الحديثة عادةً خيطًا يحمل مكونًا من سبائك معدنية في عظم الفك السفلي أو الفك العلوي. يمر الجزء المعدني الناعم عبر الأنسجة الرخوة من اللثة ويدعم الأسنان الاصطناعية ، والتي عادة ما تكون مصنوعة من مادة خزفية. جزئيًا بسبب هذا التصميم ، يجب توخي الحذر عند اختيار المرضى لتلقي عمليات الزرع.
التيتانيوم هو معدن انتقالي قادر على تكوين حلول صلبة مع عناصر ذات حجم ذري مماثل. في الحالة الصلبة التي تقل عن 882.5 درجة ، تتمتع التيتانيوم بهندسة سداسية معبأة عن قرب معروفة باسم بنية ألفا. فوق درجة الحرارة هذه ، يتحول التيتانيوم الصلب إلى هندسة مكعب تركز على الجسم المعروفة باسم هيكل بيتا حتى يذوب في 1688 درجة. في السبائك ، يحدث التيتانيوم في مجموعة متنوعة من الأشكال ويمكن أن يكون ألفا نقي أو بيتا نقي ، أو مزيج من الاثنين. عناصر سبائك التيتانيوم هي إما مثبتات ألفا ، مثل مثبتات الألومنيوم ، أو مثبتات بيتا ، مثل الفاناديوم والحديد والنيكل والكوبالت. الأكسجين هو مثبت ألفا. هناك أيضًا بعض العناصر المعدنية ، مثل الزركونيوم ، والتي ليس لها أي تأثير على استقرار أي من المرحلة.
عند صنع زراعة ، تفضل سبائك التيتانيوم التي هي في الغالب ألفا بسبب مقاومة التآكل الممتازة. يتم اختيار ظروف المعالجة لصالح البنية المجهرية ألفا ، والتي تؤثر أيضًا على الخواص الميكانيكية (القوة ، ليونة ، مقاومة التعب ، وصبدة الكسر).
كيمياء السطح
والسبائك الرئيسية المستخدمة لصنع الأجهزة القابلة للزرع ، التيتانيوم نقي تجاريا (CPTI) وتيتانيوم -6 a 1-4 v ، لها أسطح مؤلفة بشكل أساسي من أكسيد tiO2. طبقة الأكسيد 4-6 سماكة نانومترات وتحتوي على مجموعات هيدروكسيل بالإضافة إلى أكاسيد. التكوين الدقيق للسطح مهم في تعزيز التصاق العظمي العظمي ، وتميل طبقة الأكسيد إلى أن يكون لها خصائص بيولوجية مواتية.
غالبًا ما يتم تعديل زراعة التيتانيوم بعد التصنيع الأولي لضمان أكسدة موحدة وإزالة أي تلوث. يحتوي السطح المعدل على خصائص بيولوجية أفضل ، مما يعزز عمليات التصاق الخلايا والانتشار ، وكلاهما يساعد في تكامل العظام.
يحتوي سطح سبيكة ti -6 a 1-4 v على الألومنيوم والفاناديوم. يعد الانتهاء من السطح والخشونة أيضًا خصائص مهمة لزراعة التيتانيوم لأنها تؤثر على جودة التفاعل مع العظام.
يعد سلوك التآكل أحد أهم العوامل التي تؤثر على التوافق الحيوي لزراعة المعادن. وذلك لأن أيونات المعادن التي تصدرها التآكل يمكن أن تسبب تأثيرات ضارة مختلفة. يمكن أن تؤثر هذه على الأنسجة المحيطة بالزرع ، ولكن أيضًا الجسم بأكمله ، حيث قد تحدث ردود الفعل التحسسية.
تعد منطقة الواجهة بين زرع التيتانيوم والعظم الحي أمراء لتطوير Osseointegration. هذه المنطقة رقيقة جدًا (20-50 نانومترات نانوية) وهي حيث تطلق خلايا العظام عوامل النمو ، وبالتالي بدء خطوات تكوين العظام. الخطوة الأولى هي ترسب البروتينات من البلازما على طبقة أكسيد السطح. ويلي ذلك تشكيل مصفوفة الفيبرين ، وهي هيكل يعمل كقالفة للأوراس العظمية (الخلايا المكونة للعظام). بدعم من هذه الطريقة ، تقع الخلايا العظمية العظمية ، والتي تتوسع لملء منطقة الواجهة ، مما يسمح لها بالنمو على سطح الزرع ، مما يسمح للزرع بالانسداد. يتمثل أحد الجوانب المهمة في Osseointegration الصحيح إلى أنه ، على عكس حالة الكبسولة الليفية ، يتم إصلاح الزرع بحزم ، والذي يوفر في طب الأسنان مرساة آمنة للجهاز التصالحي.
تلعب طبقة الأكسيد على السطح دورًا مهمًا في نجاح Osseointegration. تعزز طبقة أكسيد أكثر سمكا وأكثر قسوة وموثوقة وسريعة ، على الأقل على المدى القصير. تحتوي طبقة الأكسيد أيضًا على تأثير تصوير المعدن ، وبالتالي تثبيط التآكل وتقليل إطلاق أيونات التيتانيوم.
;
سبيكة التيتانيوم ti -6 al -4 v
تحتوي سبيكة Ti -6 المستخدمة على نطاق واسع على خصائص ممتازة لاستخدامها كزراعة أسنان. ومع ذلك ، في نتائج الدراسة في المختبر ، تجد عمومًا ti -6 al -4 v ليكون متفوقة. يمكن لكلا من السبائك أن تُعزى ويتوافقان مع الأنسجة العظمية والفم. أنها تظهر الحد الأدنى من التآكل ولها القليل من التأثيرات النظامية في عدد صغير من المرضى. من وجهة نظر ميكانيكية حيوية ، فهي مناسبة للغرض ولها معدلات بقاء سريرية عالية بعد سنوات عديدة من الاستخدام.
سبيكة التيتانيوم ti -6 al -4 v-eli
لقد تبين أن ti -6 al -4 v-eli غير سام مقارنة بالتيتانيوم الخالص. كما ثبت أن عناصر السبائك الأخرى مقبولة ولم يتم العثور عليها لزيادة السمية الخلوية بشكل كبير.
سبيكة التيتانيوم ti -6 al -7 nb
Ti -6 al -7 nb ، له خصائص ميكانيكية جيدة. صلابةهم وقوة العائد وقوة الشد تتجاوز عمومًا قوت CPTI. تنمو الخلايا الليفية البشرية في سبائك Ti-NB ببطء أكثر وبأصغر.
ti -6 al -7 nb عبارة عن سبيكة متعددة التيتانيوم-نيوبيوم تم دراستها على نطاق واسع لتطبيقات الاتصال العظمية. على وجه الخصوص ، يتم استخدامه بشكل متزايد في تصنيع زراعة الأسنان. إنها سبيكة ألفا بيتا التي تم تطويرها في الأصل لجراحة العظام ولها خصائص ميكانيكية متفوقة مقارنة بـ CPTI. كما أنه مقاوم للتآكل وعندما يحدث التآكل ، تكون خصائصه البيولوجية مقبولة ، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى عدم وجود الفاناديوم.
ti -6 al -7 يشبه NB CPTI ، مع الخلايا الليفية اللثة البشرية التي تلتزم وينتشر وتكشف إلى درجات مماثلة على كل من السبائك. لقد تبين أن زرع Ti -6 al -7 nb قد حث على استجابة التهابية عابرة مماثلة لـ CPTI ، ولكن تليها نتائج بيولوجية مرضية للغاية. مقاومة عالية التآكل واستقرار جيد. عندما يتم تحضير ti -6 al -7 nb كصوب ، فإن القوة الميكانيكية ومقاومة التآكل هي أيضًا جيدة ، مما يؤكد آفاق هذه السبائك لاستخدامها كقاعدة أسنان.
