A biocompatibilidade do nióbio em implantes orais

Introdução

Diversas pesquisas e experimentos exploraram a biocompatibilidade do nióbio em implantes orais. Já em 1991, uma pesquisa comparativa sobre implantes de titânio puro e implantes de nióbio puro em osso de coelho demonstrou que os implantes de nióbio tinham um torque de abertura significativamente maior do que os implantes de titânio. Isso foi atribuído à morfologia de superfície mais irregular do nióbio. No entanto, estudos em andamento visam reduzir a precipitação de metais tóxicos (como níquel e vanádio) em ligas de titânio para aumentar a biocompatibilidade, reduzir o módulo de elasticidade e melhorar a resistência mecânica dos implantes.

O nióbio melhora a biocompatibilidade dos implantes orais?

A resposta é um retumbante sim. Os principais pesquisadores examinaram os efeitos de 15 biomateriais comumente usados na bioatividade de células semelhantes a osteoblastos e descobriram que o vanádio e o níquel, tanto na forma de partículas quanto na forma iônica, são significativamente mais citotóxicos do que o nióbio. Apesar de seu alto custo e despesas de processamento, o nióbio tem se mostrado promissor no aprimoramento do desempenho dos implantes. Experimentos com revestimentos de nióbio em implantes de aço inoxidável, cobalto-cromo, titânio e ligas de titânio demonstraram maior biocompatibilidade e propriedades mecânicas, além de reduzir os custos.

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Benefícios adicionais do nióbio em implantes orais

Outra meta dos pesquisadores é reduzir o módulo de elasticidade dos metais para que correspondam ao tecido ósseo o mais próximo possível, a fim de minimizar a proteção contra o estresse. Estudos demonstraram que a adição de elementos metálicos não tóxicos, como nióbio, zircônio, tântalo e molibdênio, às ligas de titânio pode reduzir efetivamente o módulo de elasticidade e melhorar a resistência à corrosão.

Teor ideal de nióbio para maior biocompatibilidade

As próteses dentárias metálicas são amplamente utilizadas na restauração dentária. Devido ao complexo ambiente bucal, o aprimoramento das propriedades mecânicas e químicas, especialmente a resistência à corrosão, é essencial para a durabilidade da prótese, mantendo a biocompatibilidade. Pesquisas sobre ligas de titânio-nióbio com diferentes proporções de nióbio revelaram o seguinte:

• 5wt% de nióbio: Aumento significativo da dureza.
• 10% em peso e mais de nióbio: Aumento da resistência ao escoamento e da resistência à tração, mas redução do alongamento.
• 30% em peso de nióbio: Melhor resistência à abrasão, mantendo alta dureza, resistência e módulo de elasticidade.

Outros metais para melhorar a biocompatibilidade em implantes orais

Os biomateriais metálicos são amplamente utilizados na cirurgia craniomaxilofacial como substitutos para deformidades e defeitos ósseos e como materiais de suporte para melhorar a qualidade de vida dos pacientes. Os biomateriais metálicos típicos incluem:

• Aço inoxidável: Oferece melhor ductilidade e resistência à torção cíclica.
• Ligas de cobalto-cromo: Oferece a mais alta rigidez, resistência ao desgaste e resistência relativamente alta.
• Ligas de titânio: Conhecidas pela melhor biocompatibilidade, resistência à corrosão e resistência específica (relação entre resistência à tração e densidade), embora com a menor rigidez.

Conclusão

O nióbio tem demonstrado um potencial significativo no aprimoramento da biocompatibilidade e das propriedades mecânicas dos implantes orais. Apesar de seu alto custo, os benefícios do nióbio, incluindo a redução da citotoxicidade, maior dureza, força e resistência à corrosão, fazem dele um material valioso para aplicações odontológicas e médicas. A pesquisa e o desenvolvimento contínuos em formulações de ligas e técnicas de revestimento continuam a otimizar seu uso, garantindo melhores resultados para os pacientes em cirurgias orais e craniofaciais. Para obter mais informações, visite Stanford Advanced Materials (SAM).