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骨傳導材料檢測

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發布時間：2025-07-25 08:49:03 更新時間：2025-08-28 10:12:39

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

生物相容性是骨傳導材料能否安全植入人體的首要指標，需遵循ISO 10993系列標準進行以下測試：

細胞毒性試驗
- 測試內容：評估材料浸提液對細胞（如L929成纖維細胞）的毒性作用。
- 方法：MTT法或直接接觸法，通過細胞存活率判斷毒性等級。
致敏性試驗
- 測試內容：檢測材料是否引發過敏反應（如皮膚接觸過敏）。
- 方法：豚鼠最大化試驗（GPMT）或局部淋巴結試驗（LLNA）。
遺傳毒性試驗
- 測試內容：驗證材料是否導致基因突變或染色體畸變。
- 方法：Ames試驗（細菌回復突變試驗）或微核試驗。
骨組織反應試驗
- 測試內容：觀察材料植入動物骨組織后的炎癥反應及骨整合能力。
- 方法：動物體內植入實驗（如兔股骨模型），結合組織切片分析。

骨傳導材料的力學性能需與人體骨組織匹配，避免應力屏蔽效應或機械失效。

抗壓強度與彈性模量
- 測試標準：ASTM F451（針對骨水泥）或ISO 13356（陶瓷材料）。
- 設備：萬能材料試驗機，模擬人體載荷下的力學響應。
耐磨性與疲勞性能
- 測試內容：評估材料在長期動態負荷下的耐久性。
- 方法：旋轉磨損試驗或循環載荷測試（如100萬次循環）。
孔隙率與孔徑分布
- 測試意義：影響骨細胞長入和營養輸送，理想孔徑為100-500微米。
- 方法：壓汞法（MIP）或顯微CT掃描三維重建。

化學成分分析
- 測試內容：確認材料主成分（如羥基磷灰石HA、β-磷酸三鈣β-TCP）純度及雜質含量。
- 方法：X射線衍射（XRD）、傅里葉紅外光譜（FTIR）。
降解性能（針對可吸收材料）
- 測試內容：測定在模擬體液（SBF）中的降解速率及產物。
- 方法：浸泡實驗結合pH監測、離子濃度分析（如Ca²?、PO?³?釋放）。
耐腐蝕性（金屬基材料）
- 測試標準：ASTM F2129（電化學腐蝕測試）。
- 設備：電化學工作站，測量開路電位和極化電阻。

骨誘導活性驗證
- 測試內容：材料是否促進成骨細胞增殖、分化及礦化。
- 方法：
  - 體外實驗：ALP活性檢測、茜素紅染色（鈣結節形成）。
  - 體內實驗：大鼠顱骨缺損模型，通過Micro-CT量化新骨生成量。
表面特性分析
- 測試內容：表面粗糙度、親水性等參數影響細胞粘附。
- 方法：原子力顯微鏡（AFM）、接觸角測量儀。