日常生活中口腔常用來談話、咀嚼，因此口腔修復(fù)支架采用的材料必須具有高彈性、高強(qiáng)度等性能，用以保證支架不變形，避免使用過程中出現(xiàn)磨損。大量調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)口腔修復(fù)支架材料的拉伸強(qiáng)度不能＜ 600 MPa，而屈服強(qiáng)度要＞ 415 MPa這樣才能確保支架在口腔中的固定不變形。

此外，長期存在于口腔中的支架材料與人體必須具有很好生物相容性、耐腐蝕且不能對機(jī)體產(chǎn)生不良反應(yīng)。過去人們常采用鈷鉻合金、鎳鎘合金等材料作為口腔修復(fù)支架的原料，然而此類合金材料對患者的口腔黏膜細(xì)胞具有一定的傷害。近年來，林培杰等通過體外口腔黏膜細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鈦合金和純鈦材料浸泡液培養(yǎng)的口腔黏膜細(xì)胞存活率要明顯高于鈷鉻合金、鎳鎘合金等材料，說明鈦合金和純鈦材料對口腔產(chǎn)生不良反應(yīng)要顯著低于傳統(tǒng)鎳鎘合金、鈷鉻合金。

1、鈦合金修復(fù)支架的缺點(diǎn)

目前，臨床上所采用的純鈦以及鈦合金修復(fù)支架仍然存在一定的問題，其中純鈦修復(fù)支架彈性模量為 100 GPa、抗拉強(qiáng)度僅為 390 MPa，此外鈦的熔點(diǎn)1680 ℃ 、熱傳導(dǎo)效率低，高溫下容易和空氣中的碳、氫、氧以及二氧化硅基等包埋材料發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的反應(yīng)層導(dǎo)致鑄造困難。而鈦合金修復(fù)支架主要由Ti-6Al-4V 組成，其合金為 α +β 相結(jié)構(gòu)，可承受 890 MPa的強(qiáng)度，滿足支架修復(fù)支架的性能需求，然而其在口腔中的長期使用會分解出微量的釩離子以及鋁離子，其中釩離子可引起周圍神經(jīng)組織的病變，而鋁離子對細(xì)胞具有很強(qiáng)的毒性，容易導(dǎo)致患者骨軟化癥以及老年癡呆出現(xiàn)，對人體具有潛在威脅。

2、新型鈦合金材料研究

由于 Ti-6Al-4V 中含有釩離子以及鋁離子等對人體有毒的元素，人們開始研究其他類型的鈦合金材料以降低其對人體的不良反應(yīng)。目前已經(jīng)研究出 Ti-6Al-7Nb、Ti-10Zr-Mo 以及 Ti-24Nb-10Zr-7.6Sn 等新型鈦合金材料。

其中通過比較 Ti-6Al-4V 和 Ti-6Al-7Nb 鈦合金材料的綜合性能，發(fā)現(xiàn)后者雖然拉伸強(qiáng)度稍低，而延伸率提高了超過 40%。此外 Ti-6Al-7Nb 材料具有更高的耐腐蝕性、耐磨性，同時(shí)降低了鑄造過程中出現(xiàn)氣孔數(shù)目。然而 Ti-6Al-7Nb 材料含有鋁元素，其長期在口腔中會分解出 Al3+，其對細(xì)胞具有很強(qiáng)的毒性，容易導(dǎo)致患者出現(xiàn)老年癡呆，威脅患者身體健康。

最近科研人員發(fā)現(xiàn)了一種新型鈦合金材料 Ti-24Nb-10Zr-7.9Sn，經(jīng)過力學(xué)性能以及顯微結(jié)構(gòu)與分析發(fā)現(xiàn)，此種合金材料具有口腔修復(fù)支架所需要的拉伸強(qiáng)度＞ 600 MPa，然而屈服強(qiáng)度卻＜ 415 MPa，因此在支架的使用中需提高支架厚度，這樣導(dǎo)致患者舒適度降低。此外最新研究發(fā)現(xiàn) Ti-10Zr-Mo 作為一種新型鈦合金材料，其硬度、強(qiáng)度等要高于純鈦材料，同時(shí)具有較高加工性能、符合口腔修復(fù)支架所需的力學(xué)性能需求。

然而目前采用 Ti-10Zr-Mo 作為口腔修復(fù)支架在臨床上的應(yīng)用還需進(jìn)一步研究，才能確定其鑄造性能以及是否會對患者出現(xiàn)不良反應(yīng)等。

綜上所述，鈦合金相對于其他種類材料具有更好的生物學(xué)特性以及機(jī)械特性，特別是在口腔修復(fù)支架使用中不易出現(xiàn)磨損。然而某些合金元素會對人體產(chǎn)生一定的不良反應(yīng)，因此如何降低鈦合金對人體的不良反應(yīng)，同時(shí)不改變其機(jī)械強(qiáng)度是科學(xué)界的研究重點(diǎn)。