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钛合金口腔修复体的激光立体成形制备技术中钛粉末利用率的研究
目的:研究四种不同方法制备的钛粉末在相同的工艺条件下激光立体成形时的粉末利用率,用来指导适于激光立体成形的钛粉末制粉方法的选择.方法:选取氢化脱氢(HDH)法、动态氢化脱氢(DHDH)法、等离子旋转电极雾化(PREP)法及气雾化(GA)法制备的钛粉末,采用激光立体成形装备,分别在相同的工艺参数下进行粉末的单层单道熔覆试验,计算四种粉末的粉末利用率;同时采用高速摄影技术对各种粉末的输送过程进行观测,分析相同工艺参数下粉末利用率出现差异的原因.结果:各种方法制备的钛粉末利用率由高到低的顺序为GA法(均值为88.07%)＞HDH法(均值65.37%)＞DHDH法(均值43.43%)＞PREP法(均值为37.47%).总体均数的差别均具有统计学意义,这与粉末输送过程的高速摄影实验观察到的GA法制备的钛粉末流具有较好的会聚性和稳定性是一致的.结论:和另外3种方法制备的钛粉末相对比,GA法制备的钛粉具有高的激光立体成形粉末利用率.
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钛锆合金粉末激光立体成形试件的机械性能
目的:研究口腔修复体用激光立体成形钛锆合金的力学性能. 方法:按照金属拉伸试验的要求,分别制作铸造成形和激光成形的试件,采用拉伸试验机测定抗拉强度、屈服强度以及延伸率. 结果:激光立体成形制备的钛锆试件的抗拉强度为940 MPa,屈服强度为890 MPa,延伸率为7.5%;铸造成形的钛锆合金抗拉强度为795 MPa,屈服强度为657 MPa,延伸率为22%. 结论:与常规铸造成形的牙科钛锆合金相比,激光立体成形的钛锆合金具有更好的抗拉强度和屈服强度,延伸率虽然偏低,但能满足口腔修复用合金的要求.
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激光立体成形多孔钛对成骨细胞的影响及生物相容性研究
[目的]评价激光立体成形技术制备的多孔钛材料对成骨细胞生长的影响和其生物相容性.[方法]以DMEM培养液和无菌生理盐水作为浸提介质,对激光立体成形技术制备的多孔钛材料制取浸提液,并在加有此浸提液的培养基中培养成骨细胞,对照组加入等量DMEM培养液和无菌生理盐水,在倒置相差显微镜下观察细胞的生长情况;采用细胞计数试剂-8(CCK-8)法检测细胞增殖抑制情况以及黏附实验测定细胞黏附能力;对多孔钛分别进行四甲基偶氮唑蓝(MTT)法测定的细胞毒性试验、溶血试验以及短期全身毒性试验等生物相容性检测.[结果]①倒置显微镜观察显示,培养3d后,发现成骨细胞在激光立体成形多孔钛组能够很好地粘附、生长和分化;CCK-8法和细胞黏附实验均证实,与对照组相比,激光立体成形多孔钛组中成骨细胞抑制率和黏附力均未受明显影响(P＞0.05);②激光立体成形多孔钛为USP毒性0级,即无细胞毒性;溶血率为3.00％,有良好的血液相容性;无短期全身毒性.[结论]采用激光立体成形技术制备的多孔钛材料有利于成骨细胞增殖,具有良好的生物相容性,在组织工程领域有着广阔的应用前景.
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MTT法评价牙科激光立体成形钛锆合金的细胞毒性
目的:评测口腔修复体用激光立体成形钛锆合金的细胞毒性.方法:采用激光立体成形的方法制备出钛锆合金的试件,根据国家标准制备试件的浸提液;通过体外细胞培养,四唑盐(MTT)比色方法评价材料的细胞毒性.结果:激光立体成形钛锆合金的细胞毒性为0～1级,阴性对照组、浸提液各浓度组细胞增殖曲线几乎重叠,并呈线性增加趋势.结论:激光立体成形的牙科钛锆合金材料具有较好的生物相容性.
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激光立体成形多孔钛对成骨细胞的增殖及RANKL和OPG表达的影响
目的:评价激光立体成形技术制备的多孔钛材料对成骨细胞增殖率、骨相容性、成骨细胞核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of NF-κB ligand,RNNKL)及护骨素(osteoprorotegerin,OPG)表达的影响.方法:以DMEM培养液和无菌生理盐水作为浸提介质,制取激光立体成形多孔钛浸提液,并在加有此浸提液的培养基中培养成骨细胞,对照组加入等量DMEM培养液和无菌生理盐水.MTT法检测细胞增殖抑制情况;电子显微镜下观察成骨细胞在材料表面的生长状况;Western印迹检测RANKL和OPG蛋白的表达.结果:激光立体成形多孔钛组培养1,4,7d后,成骨细胞能够很好地附着、生长和分化.激光立体成形多孔钛组和对照组成骨细胞增殖率比较,1d时差异有统计学意义(p＜0.05),4和7d时的差异无统计学意义(p＞0.05).两组组内各时间点相比较,成骨细胞增殖率差异有统计学意义(P＜0.05).Western印迹表明,激光立体成形多孔钛组第1,4,7天RANKL蛋白和OPG蛋白表达水平,与对照组比较,差异均无统计学意义(P＞0.05).电子显微镜下观察超微结构,可见成骨细胞在激光立体成形多孔钛表面附着、铺展、增殖良好.结论:激光立体成形多孔钛材料无成骨细胞增殖抑制作用,具有良好的骨相容性,不影响调节骨代谢的OPG/RANKL/RANK轴系统,在医学组织工程领域存在着广阔的应用前景.
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激光立体成形镍铬烤瓷合金的生物安全性评价
目的 评价激光立体成形Ni-62.9Cr-23烤瓷合金的生物安全性.方法 参照GB/T16886-2003和YY/T0279-1995以及YY/T0244-1996标准对激光立体成形镍铬烤瓷合金进行4种体内外实验,即细胞毒性实验、短期全身毒性实验、溶血实验及口腔黏膜刺激实验.结果 激光立体成形Ni-62.9Cr-23烤瓷合金细胞毒性实验评级为0～1级,无明显细胞毒性作用,未见任何短期伞身毒性反应,溶血程度为0.385%,口腔黏膜刺激实验未见异常组织学反应.结论 由以上结果可以初步认为激光立体成形Ni-62.9Cr-23烤瓷合金具有良好的生物安全性,是一种理想的生物材料.
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纯钛激光立体成形件结构与力学性能研究
目的:观察、测试激光立体成形加工的纯钛试件的金相结构及力学性能,为进一步在口腔领域的应用奠定基础.方法:采用激光立体成形技术加工纯钛试件,通过电镜及表面能谱扫描分析纯钛的结构和表面元素构成;分别制作激光立体成形纯钛和工业TA2纯钛拉伸件,采用万能试验机测试并对比抗拉强度、屈服强度及延伸率.结果:激光立体成形纯钛宏观上呈现规则的外延生长的柱状晶,内部结构主要为网篮状,α板条宽度在3～4 μm左右;成形中无明显杂质元素加入;其抗拉强度为(713.6 ±7.8 )MPa,屈服强度为(621.3±6.4) MPa,明显高于TA2纯钛的抗拉强度(390.2±5.6) MPa、屈服强度(271.3±3.4 )MPa.结论:激光立体成形制备的纯钛能够改善显微结构从而大大提高力学性能,能够适于口腔修复支架等方面的应用.
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激光立体成形Ti-Zr合金腐蚀性能研究
目的:评价牙科激光立体成形钛锆(Ti-Zr)合金在人工唾液环境下的电化学腐蚀性能.方法:采用激光立体成形方法制备牙科Ti-Zr合金试件,并以常规铸造Ti-Zr合金作为对照,采用动电位极化技术,在人工唾液(37 ℃,pH=6.8)环境中,描记极化曲线图;用扫描电镜观察电化学腐蚀后的界面,综合分析其耐腐蚀性能.结果:采用激光立体成形的钛锆试件与铸造件相比具有相对较正的自腐蚀电位、较小的自腐蚀电流密度、较低的致钝电位,并且都未出现破裂电位;扫描电镜显示激光立体成形钛锆无明显的腐蚀迹象.结论:激光立体成形钛锆(Ti-Zr)合金试件具有较好的耐腐蚀性能.
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上颌半口义齿金属基托的计算机辅助设计
目的:在自行重建无牙颌三维数据模型的基础上设计上颌半口义齿金属基托数字模型.方法:采用数控铣床及新型层析数据采集系统,通过对标准无牙颌模型的层切,二维轮廓数据获取及计算,重建无牙颌模型,在此数据基础上,通过SURFACER软件,设计上颌半口义齿金属基托.结果:获得无牙颌三维数据及上颌金属基托的数据文件.结论:通过新型层析系统可以实现对无牙颌三维建模;在此基础上设计的三维数字基托可为进一步激光立体成形制作奠定基础.
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激光立体成形技术制备纯钛全冠的初步研究
目的:研究利用计算机辅助设计及激光立体成形技术制作纯钛全冠的可行性,为这种新的钛金属数控加工技术应用于口腔修复体制作奠定基础.方法:利用UG-NX2软件设计一个数据基牙,在SURFACER逆向工程处理软件中,根据设计的基牙,通过数据牙冠定位及边缘数据插值完成单冠设计.数据生成可用于数控设备分层加工的STL文件,根据实测激光单道熔覆的实际高度、宽度,设定加工参数,通过激光快速成型机制作出纯钛全冠.结果:完成了单冠的数据设计;激光单道熔覆高度0.28 mm,宽度1.3 mm;根据设计数据,通过激光熔覆堆积制作完成的纯钛冠具有较好的形态.结论:激光立体成形技术作为一种新的计算机辅助制作技术可以初步实现对纯钛全冠的加工制作;对于高精度的纯钛修复体加工制作还需要进一步研究.
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对激光立体成形多孔钛的生物安全性的初步评价
目的:评价激光立体成形技术制备的多孔钛材料的生物安全性.方法:参照国标GB/T 16886.5-2003、GB/T 16886.4-2003、GB/T 16886.10-2005、GB /T 16886.11-2011和医药行业标准YY/T 0127.1-1993、YY/T 0127.13-2009中的相关规定方法,分别进行了细胞毒性试验、溶血试验、口腔黏膜刺激试验以及短期全身毒性试验.结果:激光立体成形多孔钛无细胞毒性;溶血率为2.67%;对口腔黏膜无刺激性;无短期全身毒性.结论:采用激光立体成形技术制备的多孔钛材料具有良好的生物安全性.
