【醫(yī)用鈦銅合金的探究現(xiàn)狀綜述7200字】

醫(yī)用鈦銅合金的研究現(xiàn)狀綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u8634醫(yī)用鈦銅合金的研究現(xiàn)狀綜述 15919關(guān)鍵詞：鈦銅合金；生物材料；醫(yī)學(xué) 179211醫(yī)用生物材料的發(fā)展及鈦銅合金臨床應(yīng)用現(xiàn)狀 243281.1醫(yī)用生物材料的發(fā)展 267681.2鈦銅合金的臨床應(yīng)用現(xiàn)狀 2113902醫(yī)用生物材料應(yīng)用存在的問(wèn)題 3173012.1醫(yī)用生物材料引起的感染 3191922.2醫(yī)用生物材料引起的免疫反應(yīng) 4290613鈦銅合金的抗感染原理 481113.1銅離子的抗菌效果 4266083.2鈦銅合金對(duì)巨噬細(xì)胞極化的調(diào)控 5118723.3鈦銅合金在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用 6305044未來(lái)與展望 770314小結(jié) 731172參考文獻(xiàn) 8摘要：生物材料是一類可以用于醫(yī)療診斷、治療、修復(fù)和替換受損人體組織、器官或改善其性能的高科技功能材料，它們涉及數(shù)億人的健康，是保障人類健康所必需的物質(zhì)。生物材料的發(fā)展，經(jīng)歷了從完全惰性到具有一定生物活性的過(guò)程，如生物誘導(dǎo)性、生物降解性等。鈦銅合金作為一類新型醫(yī)用生物材料，不僅有良好的生物學(xué)性能和機(jī)械性能，更是有著一定的抗菌和免疫能力。鈦銅合金由于有銅的加入具有明顯的抗菌性能，在促進(jìn)菌群殺滅的同時(shí)還能增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬，促進(jìn)巨噬細(xì)胞活化，從而表達(dá)多種細(xì)胞因子，減少體內(nèi)炎癥反應(yīng)。本文通過(guò)查閱既往文獻(xiàn)，對(duì)當(dāng)前臨床醫(yī)用生物材料應(yīng)用現(xiàn)狀及鈦銅合金的抗菌免疫機(jī)制等進(jìn)行探討，并對(duì)醫(yī)用鈦銅合金的應(yīng)用進(jìn)行展望，從而改變鈦銅合金的性能，為未來(lái)醫(yī)用鈦銅合金的臨床應(yīng)用提供參考。關(guān)鍵詞：鈦銅合金；生物材料；醫(yī)學(xué)鈦及鈦合金是優(yōu)良的結(jié)構(gòu)材料，具有密度低、比強(qiáng)度高、塑性和韌性好、耐熱性和耐腐蝕性好、加工性能好等特點(diǎn)。在航空、航天、車輛工程、生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域具有非常廣泛和重要的應(yīng)用價(jià)值[1]。銅及銅合金通常具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、延展性和耐腐蝕性，部分銅合金還具有較高的強(qiáng)度，因此被廣泛應(yīng)用于電氣、電子、化工、電力、交通、航空航天等行業(yè)和軍事部門[2]。醫(yī)用金屬材料的應(yīng)用最要緊的是可以保持其抗菌能力并抑制生物膜形成功能，因而采取合適的金屬材料實(shí)現(xiàn)醫(yī)用成為當(dāng)前臨床需要解決的重要問(wèn)題，鈦銅互溶性小，物理性能和化學(xué)性能方面存在差異較大[3]。但將鈦銅合金應(yīng)用于醫(yī)學(xué)，可在一定程度上發(fā)揮其金屬性能，從而在增強(qiáng)醫(yī)用材料堅(jiān)固性的同時(shí)提升其抗菌效果，減少局部炎癥反應(yīng)，從而增強(qiáng)醫(yī)療治療效果，本研究對(duì)當(dāng)前醫(yī)用鈦銅合金研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。1醫(yī)用生物材料的發(fā)展及鈦銅合金臨床應(yīng)用現(xiàn)狀1.1醫(yī)用生物材料的發(fā)展生物材料最早的使用記錄是3000多年前古埃及人使用棉花纖維等天然材料來(lái)縫合傷口；而當(dāng)代意義上的生物醫(yī)用材料學(xué)可以追溯到20世紀(jì)40年代[4]。我們今天所知的第一批應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的生物材料是在20世紀(jì)50年代左右，這些材料最初是為其他應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的，但經(jīng)由醫(yī)生中的開(kāi)拓者應(yīng)用于醫(yī)學(xué)。例如，1958年一本關(guān)于血管外科的教科書將血管假體的構(gòu)造描述如下：從布店購(gòu)買滌綸、Orlon或尼龍布，用剪刀剪成所需的形狀；然后先用高溫殺菌，再用類似材料的線縫成管子[5]。1960年，一篇開(kāi)創(chuàng)性的論文提出了生物材料可能需要的特性，然后描述了這種生物材料的化學(xué)設(shè)計(jì)，同時(shí)也開(kāi)啟了我們今天所知的水凝膠領(lǐng)域。自那篇開(kāi)創(chuàng)性的出版物以來(lái)，該領(lǐng)域已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，用它們制造的生物材料和醫(yī)療設(shè)備在全球價(jià)值已經(jīng)超過(guò)3000億美元[6]。在上個(gè)世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著材料科學(xué)、分子生物學(xué)以及醫(yī)學(xué)的發(fā)展，生物材料已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)全新的階段：使生物材料真正具有與人體相似的結(jié)構(gòu)以及功能，促進(jìn)組織和器官的再生和恢復(fù)。但其突破仍需深度研究材料與機(jī)體的相互作用機(jī)制[7]。目前，市場(chǎng)上已有數(shù)百種市售和定制合成的生物材料，挽救了數(shù)萬(wàn)生命并提高數(shù)百萬(wàn)人的生活質(zhì)量。但現(xiàn)階段，前沿研究與實(shí)際臨床仍有脫節(jié)，現(xiàn)在使用的許多醫(yī)療器械設(shè)備和產(chǎn)品仍然采用上個(gè)世紀(jì)的技術(shù)，因此將研究出的前沿技術(shù)實(shí)際產(chǎn)業(yè)化仍有很長(zhǎng)的路要走。1.2鈦銅合金的臨床應(yīng)用現(xiàn)狀生物材料囊括了金屬材料、高分子材料、陶瓷材料、復(fù)合材料、生物衍生材料等，其產(chǎn)品既包括紗布、注射器等基礎(chǔ)醫(yī)療產(chǎn)品，也包括人造血管、種植體等高技術(shù)、高附加值的醫(yī)療產(chǎn)品[8]。其中生物金屬材料包括金屬、合金的生物惰性材料，它們?cè)诜N植體領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)非常成熟。和其它材料相比，金屬材料的加工更為簡(jiǎn)易，且成本也相對(duì)較低，因此醫(yī)用金屬材料已經(jīng)普遍應(yīng)用于臨床治療中。其中不銹鋼、Co-Cr合金和鈦合金是臨床治療中使用最多的醫(yī)用金屬材料[9]。不銹鋼有優(yōu)異的抗腐蝕性，但它的生物相容性較差。因此，科研人員進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了Co-Cr合金，顯著增強(qiáng)了生物相容性，但新的問(wèn)題出現(xiàn)了，這種合金在生理環(huán)境中會(huì)被腐蝕生成重金屬離子，并進(jìn)一步擴(kuò)散到人體組織內(nèi)，發(fā)生中毒反應(yīng)，危害人的健康。鈦和鈦合金不但強(qiáng)度高、彈性模量較低、抗蝕性能優(yōu)異，而且其生物相容性好，更易使種植體和人體良好匹配[10]。然而，鈦和鈦合金并不能滿足所有的工業(yè)要求。例如，在生物工程領(lǐng)域，鈦及鈦合金因其表面光滑和生物惰性，并不能完全滿足人體骨替代物的要求。因而采用鈦銅合金能很好的彌補(bǔ)這種不足，從而發(fā)揮生物醫(yī)學(xué)材料的臨床應(yīng)用效果。2醫(yī)用生物材料應(yīng)用存在的問(wèn)題2.1醫(yī)用生物材料引起的感染種植體相關(guān)感染是醫(yī)學(xué)臨床中長(zhǎng)期存在且亟待解決的問(wèn)題。比如骨科臨床，即使在嚴(yán)格執(zhí)行無(wú)菌操作、服用抗生素的前提下，全髖關(guān)節(jié)或膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染的發(fā)生率，腫瘤切除后的體內(nèi)假體置換，脊柱矯形，創(chuàng)傷治療中的內(nèi)外固定等。仍然占有相當(dāng)大的比例。統(tǒng)計(jì)顯示，美國(guó)每年約有一半的院內(nèi)感染與植入物有關(guān)，英國(guó)每年治療和控制植入物相關(guān)感染的費(fèi)用為700-1100萬(wàn)英鎊[11]。臨床上，一旦發(fā)生種植體相關(guān)感染，可能導(dǎo)致局部組織破壞和病原菌的全身性傳播，從種植治療失敗到并發(fā)癥或新的疾病，如骨髓炎和敗血癥，甚至截肢。這種感染通常很難控制，可能會(huì)復(fù)發(fā)。一般取出植入物，需要長(zhǎng)期抗感染治療，控制感染后才能再次手術(shù)。因此大大增加了患者的心理和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，以及再次手術(shù)帶來(lái)的新風(fēng)險(xiǎn)[12]。因此，采取多種方式來(lái)積極預(yù)防植入物相關(guān)感染的發(fā)生非常必要。目前臨床上主要采取3種預(yù)防措施:(1)營(yíng)造高度清潔的手術(shù)環(huán)境;(2)減少術(shù)中可能發(fā)生的細(xì)菌污染;(3)在手術(shù)期預(yù)防性地應(yīng)用抗生素。但在應(yīng)用抗生素來(lái)降低感染率方面，尚未有根本性突破。另外，隨著抗生素耐藥菌株的增多，感染問(wèn)題日趨嚴(yán)重。因而發(fā)展防治植入物相關(guān)感染的新策略，對(duì)于保障患者的身體健康、降低醫(yī)療費(fèi)用支出等均會(huì)產(chǎn)生顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益[13]。2.2醫(yī)用生物材料引起的免疫反應(yīng)合金植入后，必然會(huì)造成組織損傷。受損組織周圍的微環(huán)境釋放招募、定位和觸發(fā)炎癥細(xì)胞功能的信號(hào)，并協(xié)調(diào)炎癥和修復(fù)過(guò)程。巨噬細(xì)胞率先響應(yīng)微環(huán)境刺激信號(hào)激活極化[14]。極化的巨噬細(xì)胞主要分為M1型和M2型。M1型巨噬細(xì)胞主要與急性炎癥有關(guān)，表達(dá)大量炎性細(xì)胞因子，而M2型巨噬細(xì)胞主要促進(jìn)組織再生和愈合，表達(dá)抗炎因子。巨噬細(xì)胞不僅參與合金植入后的反應(yīng)，還對(duì)合金能否在體內(nèi)長(zhǎng)期穩(wěn)定存在產(chǎn)生影響。一方面，巨噬細(xì)胞融合形成外來(lái)的巨細(xì)胞，試圖吞噬合金，釋放降解介質(zhì)，如活性氧中間體、降解酶和酸[15]。另一方面，合金在體內(nèi)磨損產(chǎn)生碎片。碎片不僅會(huì)受到機(jī)體免疫系統(tǒng)的攻擊，引起局部組織和不良反應(yīng)，還會(huì)通過(guò)激活巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞，抑制成骨細(xì)胞活性，促進(jìn)破骨細(xì)胞形成。研究發(fā)現(xiàn)，髖關(guān)節(jié)置換中，種植體周圍常發(fā)生骨溶解，最終導(dǎo)致種植體失效。3鈦銅合金的抗感染原理3.1銅離子的抗菌效果如果種植體材料本身具有較強(qiáng)的抗菌功能，必將有助于大大降低種植體相關(guān)感染的風(fēng)險(xiǎn)，避免抗生素的濫用和抗生素耐藥性，有效降低患者服用抗生素的副作用，起到有效預(yù)防感染的作用。因此，開(kāi)發(fā)具有抗菌功能的新型醫(yī)用金屬材料是減少或解決植入相關(guān)感染的全新策略，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。人們很早就開(kāi)始利用銅(Cu)離子的殺菌功能，200多年前就有人使用硫酸銅來(lái)防治小麥腥黑病[16]。100多年前法國(guó)人Milharde開(kāi)發(fā)出著名的具有殺菌功能的含Cu離子波爾多液，解決了法國(guó)波爾多地區(qū)的葡萄連年遭受病蟲(chóng)害的問(wèn)題。隨后相繼出現(xiàn)了很多種含Cu離子殺菌劑，使Cu離子的殺菌功能得以廣泛應(yīng)用[17]。多年來(lái)，人們對(duì)銅的殺菌機(jī)理進(jìn)行了大量的研究，提出了多種銅離子的殺菌機(jī)理，包括:銅離子與細(xì)菌外膜直接作用，使細(xì)菌外膜破裂，使細(xì)胞失去必要的營(yíng)養(yǎng)和水分，最終萎縮凋亡；細(xì)菌接觸銅離子時(shí)，細(xì)胞膜上發(fā)生短路，細(xì)胞膜破裂；銅與促進(jìn)代謝反應(yīng)的酶結(jié)合可以使細(xì)菌失活，細(xì)菌將無(wú)法呼吸、進(jìn)食、消化和產(chǎn)生能量。Cu作為鋼和許多合金中常見(jiàn)的合金元素，適量添加可以提高鋼的強(qiáng)度和均勻腐蝕性能，改善鋼的冷變形加工性能。人們還在鈦合金中加入適量的Cu，通過(guò)沉淀強(qiáng)化來(lái)提高鈦合金的強(qiáng)度和耐磨性。這些都為通過(guò)合金化開(kāi)發(fā)具有抗菌功能的新型含銅醫(yī)用金屬材料創(chuàng)造了有利條件。近年來(lái)，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所利用銅離子強(qiáng)大、廣譜的殺菌能力，通過(guò)在現(xiàn)有醫(yī)用金屬材料中添加適量的銅，率先研發(fā)出多種新型系列含銅醫(yī)用抗菌金屬材料。包括抗菌不銹鋼(304-Cu、316L-Cu、316l-Cu)、抗菌鈦合金(Ti-Cu、Ti6A14V-Cu、Ti15Zr-cu)、抗菌鈷基合金(CoCrMo-Cu、L605-cu)、抗菌鎂合金(Mg-Cu)和抗菌鈕扣合金[18]。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于含銅抗菌鈦合金的相關(guān)研究報(bào)道很少。3.2鈦銅合金對(duì)巨噬細(xì)胞極化的調(diào)控Huang等[19]研究了巨噬細(xì)胞在Cu-Hier-Ti表面的極化，發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞在培養(yǎng)48小時(shí)后表達(dá)較高的促炎標(biāo)記物，如一氧化氮合酶(iNOS)，較低的抗炎標(biāo)記物，如精氨酸酶(Arg1)。Cu-Hier-Ti表面刺激腫瘤壞死因子-O(TNF-O)的產(chǎn)生并抑制白細(xì)胞介素-2(IL-2)的產(chǎn)生。此外，Cu-Hier-T表面的表面標(biāo)記物CD11c和促炎因子(如TNF-α、iNOS和LL-1β)增加。上述結(jié)果表明，Cu-Hier-Ti表面促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M1極化，這是因?yàn)閺牟牧现嗅尫诺腃u激活了巨噬細(xì)胞中的銅轉(zhuǎn)運(yùn)信號(hào)CTR1和ATP7。其中CTR1負(fù)責(zé)細(xì)胞對(duì)銅的攝取，ATP7負(fù)責(zé)銅的胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)，使巨噬細(xì)胞表達(dá)更高的iNOS，極化為M1型。XU等[20]研究了Ti6Al4V-6Cu對(duì)巨噬細(xì)胞的極化作用，發(fā)現(xiàn)ti6al4v-6Cu能顯著抑制巨噬細(xì)胞的活化和增殖，抑制巨噬細(xì)胞炎癥基因的表達(dá)，促進(jìn)向型極化。PCR結(jié)果顯示Ti6AI4V-6Cu抑制巨噬細(xì)胞促炎細(xì)胞因子(TNF-o、lL-1β和IL-6)的表達(dá)。Ti6Al4V-6Cu表面的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生大量的抗炎細(xì)胞因子。Ti6Al4V-6Cu表面的巨噬細(xì)胞表達(dá)較低水平的MI巨噬細(xì)胞標(biāo)志物基因iNOS和較高水平的M2巨噬細(xì)胞標(biāo)志物Arg1。Hoene等[21]人和Walschus等[22]人改變了含銅鈦合金的加工方法，將其植入大鼠頸部肌肉進(jìn)行活體實(shí)驗(yàn)。結(jié)果是一樣的。含銅鈦合金促進(jìn)巨噬細(xì)胞增殖，上調(diào)炎癥反應(yīng)，合金的加工方法似乎對(duì)巨噬細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用沒(méi)有影響。黃等先后進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，將小鼠RAW264.7巨噬細(xì)胞接種于經(jīng)相同工藝處理的含銅鈦合金表面，孔密度相同。雖然合金的表面孔徑不同，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果是一致的。所有含銅鈦合金均促進(jìn)巨噬細(xì)胞增殖，促進(jìn)巨噬細(xì)胞MI極化和炎癥表達(dá)，合金表面孔徑不影響巨噬細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，銅的加入并沒(méi)有改變合金的表面形貌和粗糙度，但可以增強(qiáng)表面潤(rùn)濕性，而巨噬細(xì)胞的形貌并沒(méi)有因?yàn)楸砻鏉?rùn)濕性的改變而發(fā)生明顯的變化。Chen[23]利用等離子體浸沒(méi)離子注入法將銅引入鈦基體，使銅沉積在鈦表面形成穩(wěn)定的含銅氧化物層，從而降低合金表面粗糙度。然后在小鼠巨噬細(xì)胞RAW264.7上進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論是巨噬細(xì)胞單獨(dú)接種還是與小鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞mBMSCs一起接種在合金表面，含銅鈦合金對(duì)巨噬細(xì)胞的增殖均無(wú)不利影響，且巨噬細(xì)胞表現(xiàn)出抗炎的表達(dá)趨勢(shì)，更傾向于此外，研究人員還在小鼠上進(jìn)行了合金植入實(shí)驗(yàn)，含銅鈦合金周圍的免疫細(xì)胞表現(xiàn)出與體外實(shí)驗(yàn)一致的抗炎趨勢(shì)。3.3鈦銅合金在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用針對(duì)臨床上亟待解決的骨科、齒科等領(lǐng)域中應(yīng)用的金屬植入器械相關(guān)的細(xì)菌感染問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)在醫(yī)用含銅抗菌金屬材料方面開(kāi)展了大量系統(tǒng)和深入的研究，包括材料的制備與加工、結(jié)構(gòu)與性能表征、抗菌特性、生物安全性、動(dòng)物體內(nèi)抗感染作用等，為該類新材料的臨床應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的材料學(xué)基礎(chǔ)，同時(shí)提供了大量相關(guān)研究數(shù)據(jù)[24]。與臨床上常見(jiàn)的感染細(xì)菌(大腸桿菌、金黃色葡萄球菌)溶液共培養(yǎng)不同時(shí)間后，普通317L不銹鋼表面上逐漸形成致密的細(xì)菌生物膜，而317L-Cu(4wt.%Cu)不銹鋼表面上只黏附有稀疏的細(xì)菌，表明含銅不銹鋼可明顯減少細(xì)菌在其表面上的黏附和繁殖。分別與大腸桿菌、金黃色葡萄球菌溶液共培養(yǎng)24h后，純Ti表面上形成了致密的細(xì)菌生物膜，細(xì)菌之間通過(guò)大量胞外基質(zhì)相連，而Ti-5wt.%Cu合金表面上還是只黏附有稀疏的細(xì)菌，且部分細(xì)菌已經(jīng)死亡，展現(xiàn)出強(qiáng)烈的抗菌功能。Ti-5Cu合金對(duì)厭氧菌亦有強(qiáng)烈的殺滅作用，分別與易引起口腔疾病的兩種典型厭氧菌(變形鏈球菌和牙齦嚇啉單胞菌)共培養(yǎng)24h后，Ti-5Cu表面上的細(xì)菌觀形態(tài)發(fā)生了明顯變化，出現(xiàn)細(xì)胞變形皺縮、細(xì)胞壁/細(xì)胞膜損傷、質(zhì)壁分離、細(xì)胞質(zhì)流失等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)菌死亡，而純Ti表面上的細(xì)菌長(zhǎng)勢(shì)正常良好[25]?？紤]到材料的生物安全性，將317L-Cu抗菌不銹鋼樣品浸泡在生理鹽水中不同時(shí)間，用原子吸收光譜法測(cè)定樣品的日溶出量約為5×10-6mg/cm2。對(duì)于尺寸為40mm×10mm×2mm的317L-Cu抗菌不銹鋼接骨板，其每日Cu溶出量約為5×10-6mg，遠(yuǎn)低于世界衛(wèi)生組織推薦的成人每日推薦攝入量2~3mg，因此可以初步判斷含Cu不銹鋼應(yīng)該是生物安全的。由于添加適量的Cu對(duì)耐蝕性影響不大，含銅抗菌不銹鋼在生理環(huán)境中金屬元素的釋放量與同類普通醫(yī)用不銹鋼相當(dāng)，因此兩者應(yīng)具有相同的生物安全性[26]。此外，細(xì)胞毒性評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，304-Cu抗菌不銹鋼對(duì)L929細(xì)胞(小鼠成纖維細(xì)胞)、MG63細(xì)胞(人骨肉瘤細(xì)胞)和KB細(xì)胞(人口腔上皮癌細(xì)胞)的細(xì)胞毒性與純鈦和304不銹鋼相同，均為1級(jí)，符合外科植入材料的細(xì)胞毒性要求[27]。4未來(lái)與展望藥品和醫(yī)療器械對(duì)于患者治療疾病尤為重要。西方國(guó)家醫(yī)療市場(chǎng)的藥品和器械之比一般穩(wěn)定在1∶1，而我國(guó)曾高達(dá)7∶1，只是近幾年才降到4∶1或3∶1。因此，醫(yī)療器械產(chǎn)品在中國(guó)有巨大的市場(chǎng)空間。金屬醫(yī)療器械廣泛應(yīng)用于骨科、牙科、介入支架等醫(yī)療臨床[28]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年骨科患者達(dá)到1600多萬(wàn)，其中80%以上需要手術(shù)治療(約1300萬(wàn)患者)。如果其中2%被感染，將達(dá)到26萬(wàn)。如果考慮到易感染的糖尿病患者，這個(gè)數(shù)字會(huì)更大，給患者帶來(lái)的痛苦和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)是不可估量的[29]?？谇皇且粋€(gè)開(kāi)放的環(huán)境，感染率會(huì)更高。這為醫(yī)用抗菌金屬的研究和具有抗感染功能的新型金屬醫(yī)療器械的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用帶來(lái)了巨大的機(jī)遇。我國(guó)在醫(yī)用抗菌金屬材料的研究和應(yīng)用方面處于國(guó)際前沿，這必將有助于提高我國(guó)金屬醫(yī)療器械的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力[30]。但是，推進(jìn)我國(guó)抗菌金屬醫(yī)療器械的發(fā)展和應(yīng)用，仍然面臨著許多挑戰(zhàn)。首先，作為行業(yè)特殊性的醫(yī)療器械產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用受到監(jiān)督，產(chǎn)品需要經(jīng)過(guò)注冊(cè)、檢查和批準(zhǔn)才能上市，一般需要較長(zhǎng)時(shí)間，需要較大的資金投入。其次，要看到我國(guó)在醫(yī)用抗菌金屬等新型醫(yī)用金屬材料的研究方面走在國(guó)際前列，創(chuàng)新能力強(qiáng)，取得了許多創(chuàng)新性的研究成果[31]。我們應(yīng)該大力推進(jìn)創(chuàng)新生物材料的開(kāi)發(fā)和臨床應(yīng)用，因此需要樹(shù)立人民信心，呼吁國(guó)家給予政策和資金上的支持。最后，要多層次開(kāi)展醫(yī)用抗菌金屬材料的相關(guān)基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，探索相關(guān)機(jī)制，并不斷發(fā)展，使我國(guó)在該領(lǐng)域的研究始終保持世界領(lǐng)先地位。4小結(jié)鈦銅合金作為新型醫(yī)用材料，在植入人體后可對(duì)免疫細(xì)胞進(jìn)行調(diào)控，從而促進(jìn)成骨的發(fā)生，故而在骨科和口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。此外鈦銅合金對(duì)于機(jī)體無(wú)毒性，抑制巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)從而促進(jìn)血管生成，對(duì)于致病菌一直均可發(fā)揮良好效果，因而可在當(dāng)前被臨床應(yīng)用。但是，目前含銅鈦合金的免疫效應(yīng)研究還存在一些問(wèn)題。銅離子調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化的機(jī)制尚未統(tǒng)一，含銅鈦合金如何調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化激活仍需深入研究。同時(shí)，缺乏足夠的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證含銅鈦合金的免疫調(diào)節(jié)作用。這些都是進(jìn)一步臨床應(yīng)用必須考慮的問(wèn)題。參考文獻(xiàn)[1]羅雷,段西明,楊西榮,等.生物醫(yī)用超細(xì)晶鈦及鈦合金的研究進(jìn)展[J].中國(guó)材料進(jìn)展,2022,41(04):314-320.[2]白陽(yáng),賈順義,李楠.口腔內(nèi)金屬材料與微生物的相互作用及金屬抑菌機(jī)制分析[J].口腔頜面修復(fù)學(xué)雜志,2022,23(02):153-160.[3]婁靜揚(yáng),耿欣榮,高慧萌,等.含銅鈦合金調(diào)控巨噬細(xì)胞極化的研究進(jìn)展[J].口腔疾病防治,2022,30(05):377-380.[4]陳子鵬,趙鈺沁,王宸,等.生物合成高能化學(xué)物質(zhì)[J].大學(xué)化學(xué),2022,37(03):24-33.[5]尚磊.生物醫(yī)用鎂基金屬材料研究現(xiàn)狀與應(yīng)用進(jìn)展[J].中國(guó)醫(yī)療器械信息,2021,27(21):36-38+94.[6]鮑宇,楊曉波.不同生物樣本中14種金屬暴露生物標(biāo)志物的比較研究[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué),2021,38(10):1049-1056.[7]張帥,王悅,王艷,等.金屬有機(jī)骨架載體固定化生物酶的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技,2022,43(02):463-471.[8]連斌,吳驥子,趙科理,等.鐵錳氧化物-微生物負(fù)載生物質(zhì)炭材料對(duì)鎘和砷的吸附機(jī)制[J].環(huán)境科學(xué),2022,43(03):1584-1595.[9]張薇.表面改性處理的不同銅含量的鈦銅合金抗菌性能及成骨性能的研究[D].中國(guó)醫(yī)科大學(xué),2021.[10]徐英卓,何亞鵬,李宵波,等.鋅銅鈦合金的摻雜元素改性及熱處理工藝的研究進(jìn)展[J].材料保護(hù),2021,54(04):133-140.[11]張玲玲,金瑩,王蒙蒙.濕法消解-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定銀銅鈦合金中鈦含量[J].分析儀器,2021,(02):134-136.[12]孔壯壯.鋅銅鈦合金陽(yáng)極氧化工藝及耐蝕性研究[D].昆明理工大學(xué),2021.[13]許寧輝,張眾,張俊峰.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定鈮鎢合金中鉭硅鐵鋁鈦銅[J].冶金分析,2021,41(01):80-86.[14]鄭良玉,歐陽(yáng)好,巢國(guó)輝,等.高強(qiáng)高彈代鈹銅鈦合金研究進(jìn)展[J].有色金屬加工,2019,48(05):1-6.[15]郝鑫,王鶴峰,于菲菲,等.占空比對(duì)Ti-Cu合金的微弧氧化膜層組織及其力學(xué)性能的影響[J].熱加工工藝,2020,49(20):92-95+101.[16]呂會(huì)議,王韜,楊振,等.基于新型金屬氘化物電極的真空弧離子源性能研究[J].核技術(shù),2020,43(06):66-70.[17]黃富,余方新,馮桄波,等.高強(qiáng)銅鈦合金的發(fā)展與應(yīng)用[J].特種鑄造及有色合金,2020,40(05):502-506.[18]張子明.酸蝕和陽(yáng)極氧化對(duì)鈦銅合金耐蝕性能和抗菌性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[D].東北大學(xué),2020.[19]HuangQ,OuyangZ,TanY,etal.Activatingmacrophagesforen-hancedosteogenicandbactericidalperformancebyCuionreleasefrommicro/nano-topographicalcoatingonaTitaniumsubstrate[J].ActaBiomater，2019，100:415-426.[20]XuX,LuY,LiS,etal.Copper-modified'Ti6Al4Valloyfabricatedbyselectivelasermeltingwithpro-angiogenicandanti-inflamma-toryproperiesforpotentialguidedboneregenerationapplications[J].MaterSciEngCMaterBiolAppl，2018,90:198-210.[21]HoeneA,PrinzC.WalschusU,etal.InviroevaluationofCopperreleaseandacutelocaltissuereactionsafterimplantationofcopper-coatedTitaniumimplantsinrat