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【碳纤维针床】碳纤维在医疗人工骨上的4点应用优势

时间:2021-07-22点击次数:17信息来源:Rev1
    1、生物相容性好
    碳纤维材料的生物相容性,需要通过研究来发现。将碳纤维人工骨植入兔子颌骨位置99天后再进行观察,利用SEM扫描电镜进行观察。发现从100天到120天的样品骨的界面进行电子探针和能谱分析,发现表面有明显的钙富集,有利于促进骨质生成。
    与常用的整形材料如钛合金、不锈钢、钴铬合金等进行了对比,数据显示碳纤维复合材料植入体周围未形成纤维膜,对骨髓组织无刺激性,与骨组织的相容性较其他传统材料好。
 
    2、力学性能好
    人工骨植入人体内,需要一定的强度和模量。碳纤维材料的性能优势中,强度和模量就是非常重要的2点。另外植入人工骨后,材料的弹性模量过高,会在活骨中造成较大的应力集中,引起界面局部断裂,而弹性模量过低,会导致组织在界面出萎缩而引起松动。碳纤维复合材料的弹性模量与人骨接近,而金属与陶瓷的模量偏高。
 
    3、摩擦磨损性能好
    人工骨多用于关节处,这是因为多年的使用,导致关节骨骼的磨损量较多,不仅可能改变几 何形状,还容易导致关节骨骼坏死。选择人工骨还有一个重要条件就是需要耐磨,碳纤维复合材料的耐磨系数和磨损量较低,低于金属材料2-3个数量级,在有润滑液的情况下,摩擦系数更小。 
    碳纤维制作医疗人工骨,多采用碳纤维聚醚醚酮复合材料。该材料与钴合金材料的磨损对比实验中,用M-200磨损机以400rpm的转速进行100分钟的磨损,钴合金磨损痕迹较为明显,碳纤维聚醚醚酮复合材料的磨损更小。

    

  4、生物化学稳定性能稳定 

    碳纤维制作人工骨植入人体后,需要使用多年,除了强度和模量有需求以外,还需要具备一些替他的性能。碳纤维材料在高温下不与酸碱盐溶液和体液发生作用,用高温蒸汽或一般的消毒剂消毒时不会发生损坏或变形。碳纤维人工骨在人体内长时间使用不能变质、退化,不生产有毒腐蚀的产物,在生物溶液的环境下,保持更好的稳定性。


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