Niob poprawia odporność na korozję i biokompatybilność implantów

Już w 1991 roku badania i analiza implantów z czystego tytanu i implantów z czystego niobu wszczepianych w kość królika wykazały, że moment otwierający implantów z czystego niobu był znacznie wyższy niż w przypadku implantów z czystego tytanu i spekulowano, że może to być spowodowane bardziej nieregularna morfologia powierzchni implantów z czystego niobu w porównaniu z implantami z czystego tytanu. Jednakże przeprowadzono więcej badań nad wprowadzeniem niobu do stopów tytanu w celu zmniejszenia wytrącania się jonów metali toksycznych (np. niklu, wanadu) ze stopów tytanu w celu poprawy biokompatybilności stopów tytanu, a także zmniejszenia modułu sprężystości stopów tytanu oraz w celu zwiększenia wytrzymałości mechanicznej implantów.Sakai i in. zbadali wpływ 15 powszechnie stosowanych biomateriałów na bioaktywność komórek osteoklastów i wykazali, że wanad i wanad, zarówno w postaci cząstek, jak i jonów, mają znacznie wyższy moment otwierający niż implanty z czystego tytanu. i formy jonowe wanadu i niklu były znacznie bardziej cytotoksyczne niż niob.

Parka i in. porównali cytokompatybilność czystych metali i binarnych stopów tytanu do implantacji, a średnia cytokompatybilność aluminium, wanadu i niobu wyniosła odpowiednio 25,3%, 31,7% i 93%. Spośród czystych metali czysty tytan był najbardziej cytokompatybilny (i najmniej cytotoksyczny), natomiast stopy Ti-1ONb wykazywały cytokompatybilność przewyższającą czysty tytan, ze średnią cytokompatybilnością wynoszącą 124,8%. D.1 igima i in. wykazały, że stop Ti-6AI-7Nb ma lepszą odporność na zużycie i wytrzymałość mechaniczną niż czysty tytan. Yoshimitsu i in. wszczepiono implanty ze stopu Ti-1 5Zr-4Nb-4Ta i stopu Ti-6A1-4V odpowiednio do kości piszczelowej szczura i wykonano je po 48 tygodniach, co pokazało, że powierzchnia implantu Ti-15Zr-4Nb-4Ta miała. Wyniki wykazały, że wżery korozyjne na powierzchni Ti-15Zr{{21 Implanty }}Nb-4Ta były mniejsze niż te na powierzchni implantu Ti-6Al-4V, co wskazuje, że odporność na korozję pierwszego implantu była większa niż drugiego.

ChaUa i in. porównali cytotoksyczność i odpowiedź komórkową osteogennych komórek prekursorowych z komórkami prekursorowymi Ti-6A1-7Nb i stopami Ti-6A1-4V, a wyniki wykazały, że Ti{ Implanty {4}}A1-7Nb były znacznie lepsze niż implanty Ti-6Al-4V pod względem adhezji komórkowej, proliferacji, żywotności, morfologii i wydłużenia. Ponadto test immunofluorescencyjny wykazał zwiększoną ekspresję białek adhezyjnych komórek i wydłużenie włókien napięcia aktyny w obszarze zewnątrzkomórkowym stopu Ti-6Al-7Nb. Stenlund i in. porównał wyniki in vivo nowego implantu ze stopu Ti-Ta-Nb-Zr z wynikami czystego tytanu i stwierdził, że nowy stop zawierający niob przewyższa czysty stop tytanu pod względem długoterminowej stabilności implantu i szybkości gojenia kości oraz pod względem zdolności do osteointegracji. Takahashi i in. porównał właściwości biomechaniczne stopu Ti-Nb-Sn o niskim module sprężystości z właściwościami implantów z czystego tytanu i stwierdził, że właściwości biomechaniczne stopów w pełni odpowiadają potrzebom osteointegracji.

Badanie Han Xue i in. odkryli, że implant ze stopu Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn, utleniony mikrołukiem i poddany obróbce cieplnej metodą alkaliczną, może zapewniać dobrą osteointegrację z Bio-Oss i otaczającym go rodzącym się osteoidem, prowadząc regeneracja tkanki kostnej.