lekársky titán
Lekárske kovové materiály, tiež známe ako chirurgické implantáty kovové materiály, sa používajú hlavne na diagnostiku, liečbu a nahradenie alebo zlepšenie ľudského tkaniva. V posledných 20 rokoch, hoci vývoj kovových medicínskych materiálov bol relatívne pomalý v porovnaní s biomedicínskymi materiálmi, ako sú polymérne materiály, kompozitné materiály, hybridné a odvodené materiály, majú vysokú pevnosť, dobrú húževnatosť, odolnosť voči únave v ohybe a vynikajúce spracovanie. výkon. Má vynikajúce vlastnosti, ktoré sa nedajú nahradiť mnohými inými typmi medicínskych materiálov a je najpoužívanejším nosným materiálom implantátov v klinickej praxi. Najmä s rozvojom technológie kovovej 3D tlače sa kovové medicínske materiály začali viac využívať. Najdôležitejšie aplikácie sú: dlahy na fixáciu zlomenín, skrutky, umelé kĺby a zubné koreňové implantáty.
Lekárska zliatina titánu
Lekárska zliatina titánu (biomedicínsky materiál zliatiny na báze titánu) je jedným z doteraz známych biokompatibilných kovov. Od 40. rokov 20. storočia sa titán a zliatiny titánu postupne začali používať v klinickej medicíne. V roku 1951 ľudia začali používať čistý titán na výrobu kostných doštičiek a kostných skrutiek. V polovici-1970 rokov sa titán a zliatiny titánu začali vo veľkej miere používať v medicíne a stali sa jedným z najsľubnejších medicínskych materiálov. V súčasnosti sa titán a zliatiny titánu používajú najmä v ortopédii, najmä pri rehabilitácii kostí končatín a lebiek, na výrobu rôznych pomôcok na vnútornú fixáciu zlomenín, umelých kĺbov, lebiek a dura mater (obrázok 1), umelých srdcových chlopní, zubov , ďasná, konzoly atď. objímky a korunky. Spomedzi nich je najpoužívanejšou zliatinou lekárskeho titánu GR5 (Ti-6A1-4V). Zliatina má pri izbovej teplote desať-beta dvojfázovú zmiešanú štruktúru a jej pevnosť a ďalšie mechanické vlastnosti sa dajú výrazne zlepšiť úpravou roztoku a starnutím.
Obrázok 1 Kardiovaskulárny stent zo zliatiny lekárskeho titánu z lekárskej zliatiny s tvarovou pamäťou
Hustota titánu a titánových zliatin je asi 4,5 g/cm3, čo je takmer polovica hustoty v porovnaní s nehrdzavejúcou oceľou a zliatinami kobaltu. Hustota je blízka hustote ľudského tvrdého tkaniva a jeho biokompatibilita, odolnosť proti korózii a odolnosť proti únave sú lepšie ako u nehrdzavejúcej ocele a zliatin kobaltu. V súčasnosti je to najlepší kovový medicínsky materiál. Afinita titánu a zliatin titánu k ľudskému telu vyplýva zo skutočnosti, že hustý pasivačný film oxidu titánu (TiO2) na povrchu môže vyvolať ukladanie iónov vápnika a fosforu v telesných tekutinách za vzniku apatitu, ktorý vykazuje určitú biologickú aktivitu a osseointegráciu. schopnosť. Silný, vhodný najmä na intraoseálnu implantáciu. Nevýhody titánu a titánových zliatin sú nízka tvrdosť a slabá odolnosť proti opotrebovaniu. Ak dôjde k opotrebovaniu, povedie to najskôr k deštrukcii oxidového filmu a potom sa produkty korózie častíc opotrebovania dostanú do ľudského tkaniva, najmä toxický vanád (V) obsiahnutý v Ti-6A{{ 5}}Zliatina V povedie k zlyhaniu implantátu. Aby sa zlepšila odolnosť titánu a titánových zliatin proti opotrebeniu, povrch výrobkov z titánu a titánových zliatin môže byť ošetrený vysokoteplotnou iónovou amoniáciou alebo technológiou iónovej implantácie, aby sa zvýšila ich odolnosť proti opotrebeniu povrchu. V posledných rokoch boli vyvinuté niektoré nové zliatiny titánu (hlavne zliatiny typu), všetky zamerané na redukciu V, Al a iných prvkov škodlivých pre ľudské telo a efektívne zlepšenie biokompatibility titánových zliatin.
