泡沫钽

更新时间：2021.10.26

泡沫钽

纯度高达99%， 

孔隙尺寸 400～600μm

孔隙率 75%～ 85%

结构：三维连通，十二面体结构。

泡沫钽的应用：

应用于临床的多孔金属材料主要为多孔不锈钢、 多孔钛和钛合金及多孔钽。 最早使用的是不锈钢，但临床使用表明，不锈钢植入人体后，在生理环境作用 下，会发生摩擦腐蚀，导致植入物松动而失效，现已基本淘汰。钛及钛合金以其优异的耐腐蚀性能，已基本取代不锈钢， 目前临床常用的是多孔钛合金 (Ti-6Al-4V)，其强度及加工性能优于纯钛，但是钛合金中含有钒、铝元素，钒有毒，对人体有潜在的危害， 铝元素也会引起骨软化、神经紊乱等症状，且多孔 钛合金由于其弹性模量与自然骨不匹配，会引起“应力屏蔽”效应，随着服役时间的延长，导致植入物松动或断裂，造成修复失败。多孔钽凭借其良好的力学相容性和优异的生物相容性， 引起了国内外学者的 广泛关注。

金属钽具有无毒性、 较高的耐腐蚀性及较好的 骨诱导作用， 因此被认为是一种理想的生物医用金属材料。临床实验表明，生物医用金属材料作为骨替 代植入物在治疗初期有较好的治疗效果， 但是随着服役时间的延长， 复杂的人体环境会引起金属材料 腐蚀，导致有毒元素离子化而向周围组织扩散，降低 金属材料的生物相容性。 而不溶性的钽盐不会被 人体吸收， 可溶性的钽盐在胃肠道中的吸收量也极 少，早在 1981 年，Werman 等[11]对金属钽是否有毒性 做了研究， 在相同的条件下， 分别将钽和矽注入人体，钽和矽进入人体后，负责清除钽和矽的主要载体 是吞噬细胞， 体内吞噬细胞在接触钽尘 1h 后均可存活且无细胞变性， 而矽尘可使吞噬细胞出现严重 胞浆变性和死亡。 结果表明， 钽是无细胞毒性的金 属。 此外，在人体环境中，钽表面会形成一层致密的 氧化膜而抑制其被离子化，表现出极好的抗腐蚀性。 由于钽具有较高的表面能和较好的润湿性[12]，在植 入人体一段时间后，生物组织易在钽表面生长，与自 然骨有较高的结合性能，所以钽具有“亲生物金属” 之称。 自 1940 年纯钽应用于医疗以来，报道认为金属钽作为人体植入物未发现任何不良反应[13]。 多孔钽是一种类似于泡沫状的金属，早在 1997 年，美国食品药品管理局(FDA)就批准多孔钽用于 制作人工髋臼， 多孔钽最初由美国 Implex 公司开 发，商品名为人工髋臼(Herocel)，2003 年 Zimmer 公 司收购 Implex 公司后将多孔钽冠以小梁金属 (TrabecularMetal，TM)的商品名进行临床应用。多孔 钽具有高容积孔隙率、 低弹性模量及高表面摩擦系 数的特性，是一种较好的骨替代材料。在力学性能方 面多孔钽的弹性模量、抗疲劳特性、摩擦系数与正常骨组织相近； 在生物特性方面多孔钽表现出良好的 生物相容性、抗腐蚀性、骨诱导和再生能力，而有望赶超正在应用的其他金属材料， 从而成为骨组织工 程新的发展方向。