TitaaniseoksetBiolääketieteen "ihmemetallina" pidetään usein ortopedisten implanttien ja hammaslääketieteellisten palautusten suhteen sydän- ja verisuonien stentteihin ja kirurgisiin instrumentteihin, jotka kattavat käytännöllisesti katsoen kaikki nykyaikaisen lääketieteen kentät.
Miksi tämä näennäisesti tavallinen metalli "katoaa" ihmiskehossa, integroituen saumattomasti kudoksiin? Mikä on sen merkittävä "biologinen taikuus"? Mistä tämä taikuus tulee? Tutkitaan näitä kysymyksiä tässä artikkelissa.
1950 -luvulla titaaniseokset tulivat virallisesti lääketieteelliselle kentälle. Alkuperäinen tähtituote, TI-6AL-4V (sisältäen 6% alumiinia ja 4% vanadiinia), toimi hyvin, mutta lääkärit havaitsivat, että vanadiinisisältö saattaa aiheuttaa terveysriskejä. Siksi materiaalitieteilijät alkoivat kehittää uusia formulaatioita korvaamalla vanadiinin turvallisemman elementin niobiumilla, mikä johti uusiin seoksiin, kuten Ti-6Al-7nb.
Lääketieteellisten materiaalien maailmassa titaaniseokset ovat kuin kaikki - mestarin ympärillä - vahva, kevyt ja täydellisesti biologisesti yhteensopiva.
Etu 1: Erinomainen biologinen yhteensopivuus.
Jos pala metallia sijoitetaan ihmiskehon sisään, mikä on suurin huolenaihe? Se on oikein - hylkäysreaktion riski. Titaaniseokset voivat kuitenkin esiintyä rauhallisesti ihmiskehon kanssa ainutlaatuisen ominaisuuden ansiosta: kyky muodostaa suojakerros automaattisesti (titaanidioksidi). Tämä kerros on käytännössä liukenematon kehon nesteisiin, estää tehokkaasti metalli -ionien vapautumisen ja on resistentti korroosiolle, mikä minimoi immuunijärjestelmän vasteen riskin.
Etu 2: Vahva ja kevyt.
Titaniumseosten toinen merkittävä ominaisuus on niiden mekaaniset ominaisuudet. Lääkärit ovat havainneet, että ihanteellisella implanttimateriaalilla tulisi olla kaksi ominaisuutta: riittävä voima kestämään päivittäistä aktiivisuutta ja joustavuus samanlainen kuin luonnollisen luun. Titaaniseokset täyttävät täydellisesti nämä vaatimukset.
Etu 3: Erinomainen korroosionkestävyys.
Erinomaisen yleisen suorituskyvynsä vuoksi titaaniseos on löytänyt laajan sovelluksen nykyaikaisella lääketieteellisellä aloilla, jotka kattavat avainalueet, kuten hammaslääketieteelliset palautukset, sydän- ja verisuoniset stentit ja ortopediset implantit.
Kattava yleiskatsaus titaaniseosten lääketieteellisistä sovelluksista
Titaaniseoksissa on laajin levitys ortopediassa, jota käytetään pääasiassa vaurioituneiden luiden ja nivelten korjaamiseen tai korvaamiseen. Niiden kulumiskestävyys ja väsymiskestävyys tekevät niistä ihanteellisen materiaalin pitkille - termi -implantteille polvi- ja olkapäästöihin.
Toiseksi titaaniseoksia on käytetty hammaslääketieteessä vuosikymmenien ajan, pääasiassa hammasimplantteihin, hammasproteeseihin ja oikomishoitoon. Puhdas titaani (CP - Ti) ja Ti-6Al-4V ovat yleisimmin käytettyjä materiaaleja hammasimplantteihin.
Toinen tärkeä titaaniseosten soveltaminen on sydän- ja verisuonilääketieteessä. Sydän- ja verisuonisten stenttien alalla nitinol-stenttien, joka on valmistettu nikkelistä - titaaniseoksesta, on superelastisia ominaisuuksia, jolloin ne voidaan puristaa hyvin pieneen halkaisijaan (1-2 mm) ja palauttaa sitten alkuperäisen muodonsa automaattisesti verisuoniin istumisen jälkeen.
Kuten aikaisemmin mainittiin, edistyneet valmistusprosessit ovat muuttaneet titaaniseokset pelkistä inerttimetalleista bioaktiivisiksi "lääketieteellisiksi seuralaisiksi", joilla on korvaamaton rooli ihmiskehossa. Materiaalitieteen ja biotekniikan leikkauksen ja biotekniikan leikkausprosessin myötä tulevaisuuden titaani -implantit voivat tulla entistä älykkäämmäksi, mikä mahdollisesti hallita itse - paranemista, immuuni - moduloivat tai jopa tunkeutuvat ominaisuudet, jatkaen siten avainroolia regeneratiivisessa lääketieteessä, nanoteknologiassa ja muissa kentäissä.
