Inimkehade sees peidetud titaanisulamid

Titaanisulamid pärinevad kosmose- ja sõjatööstusest ning neid nimetatakse meditsiiniliseks "universaalseks metalliks". Inimkehasse siirdatud titaankruvid, hambaimplantaadid, veresoonte stendid, tehislülikehad, tehissüdamed ja muud seadmed võivad saavutada pikaajalise-ühilduvuse inimkudedega ja jääda kehasse aastakümneteks.

 

 

Inimese immuunsüsteem tõrjub enamikku siirdatud metalle: roostevaba teras ja koobalt{0}}kroomisulamid kipuvad vabastama ioone ja kutsuma esile põletikku, samas kui tavaline teras on altid korrosioonile ja põhjustab luude atroofiat. Ainult titaanisulamid ei põhjusta peaaegu mingit tagasilükkamist.

 

• Nende pinnale moodustub spontaanselt tihe titaandioksiidi kile, mis peab vastu kehavedelike korrosioonile ja eraldab vaevu kahjulikke aineid, mille tulemuseks on äärmiselt madal äratõukereaktsioon, mis sobib igat tüüpi patsientidele.
• Neil on ainulaadne luu-integratsioonivõime. Nende pind võib adsorbeerida kaltsiumi ja fosforit, et stimuleerida luude kasvu, moodustades kuude jooksul tiheda sideme loodusliku luuga -, millel pole võrreldavat teiste metallidega.
• Nende mehaanilised omadused vastavad inimese luudele. Roostevaba teras on liiga jäik, põhjustades stressivarjestuse ja luude kadu; meditsiinilised titaanisulamid pakuvad mõõdukat tugevust ja kerget kaalu. Uutel -titaanisulamitel on elastsed moodulid, mis on inimese luule lähemal, vältides luu atroofiat.

 

Erinevad titaanisulamid sobivad erinevatele meditsiinilistele stsenaariumidele: puhast titaani kasutatakse laialdaselt hambaravis; Murdude fikseerimise ja liigeste proteeside puhul domineerivad 5. klassi sulamid; Madala-mooduliga -titaani kantakse selgroole ja raskust-kandvatele luudele, mistõttu on see igakülgne-meditsiiniline materjal.

 

 

Algselt kosmose- ja sõjalise materjalina hinnati selle kerget kaalu, kõrget tugevust ja kõrget temperatuurikindlust. Titaanisulamid läksid hiljem meditsiinivaldkonda, juhatades sisse implantaadimeditsiini uue ajastu.

 

1. Avastuse läbimurre

1940. aastatel avastasid teadlased, et loomadele siirdatud titaan põhjustab harva põletikku. 1952. aastal kontrollis Brånemark luude integratsiooni küülikukatsetega, lükates ümber kauaaegse veendumuse, et inimkeha lükkab metallid vältimatult tagasi, ning lahendas sel ajal mitmeid hambaravi, ortopeedia ja südame parandamise probleeme.

 

2. Kliiniliste rakenduste iteratsioon

Esimene titaanist hambaimplantaadi operatsioon õnnestus 1965. aastal, seades hammaste taastamise etaloni. Samal perioodil võeti TC4 titaanisulamid kasutusele ortopeediliseks fikseerimiseks, et vähendada äratõukereaktsiooni ja nakatumist. Hiljem töötati välja vanaadiumi-vaba Ti-6Al-7Nb ja kõrge puhtusastmega Ti-6Al-4V ELI, mis suurendas oluliselt ohutust ja vastupidavust, et saada standardseteks implantaadimaterjalideks.

 

3. Kodused läbimurded 3D-printimise tehnoloogias

Traditsioonilised titaanisulamist proteesid on ühtse disainiga ja neil on raske ravida raskeid haigusi, nagu suured luudefektid ja luukasvajad. Liu Zhongjuni meeskond töötas välja 3D--prinditud poorsed titaanist lülikehad, mis hõlbustavad luukoe sulandumist. 2016. aastal viidi lõpule maailma esimene ülipika titaanisulamist seljaproteesi implantatsioon, mis võimaldas seljaaju kasvajaga patsiendil uuesti kõndida. Tänapäeval kasutatakse laialdaselt kohandatud 3D-prinditud titaanproteese koljude, ribide ja vaagnate jaoks, mis võimaldavad individuaalset täppisravi.

 

4. Elude kaitsmine mitmel väljal

Titaan on keemiliselt stabiilne ega kutsu verega kokkupuutel esile hüübimist ega hemolüüsi. Titaanist pärgarteristendid vabastavad veresooni ummistused, titaanist südameklapid toimivad usaldusväärselt-pika aja jooksul ja magnetiliselt levitatavad titaanist tehissüdamed annavad aega siirdamist ootavatele südamepuudulikkusega patsientidele. Samal ajal kasutatakse titaanisulameid kõrgel -temperatuuril steriliseeritavate kirurgiainstrumentide, sisekõrvaimplantaatide, neuraalsete elektroodide ja osseointegreeritud proteeside tootmiseks, mis hõlmavad stomatoloogiat, ortopeediat, kardiovaskulaarmeditsiini, neuroloogiat, taastusravi ja muid teadusharusid, mis väärivad metalli universaalset tiitlit.

 

 

Titaanisulamite abil on taastanud normaalse elu lugematu arv inimesi: luumurdude korral, kellele on implanteeritud titaanist sisemise fikseerimise riistvara, ei ole vaja sekundaarset eemaldamisoperatsiooni; periodontaalse haigusega patsiendid taastavad närimisfunktsiooni titaanimplantaatide abil; seljaaju kasvajaga patsiendid taastavad liikuvuse 3D--prinditud titaanist lülikehade abil; südamepuudulikkusega patsiendid toetuvad südamesiirdamist oodates titaanist tehissüdametele. Puhast titaanist implantaate võib kasutada lastel, ilma et see takistaks näo-lõualuu arengut.

 

Mõned titaanimplantaadid, mis on paigas olnud üle 40 aasta, säilitavad endiselt suurepärase luude sidumise ilma kulumise ja põletikuta.

 

 

Tänapäeval optimeerivad teadlased titaanisulameid: nano-modifikatsioonid ja antibakteriaalsed katted kiirendavad luude paranemist ja vähendavad nakkusohtu; biolagunev titaan lahustub organismis loomulikult, mistõttu ei ole vaja sekundaarset operatsiooni. Väga elastne, poorne biooniline titaan ja titaankomposiit, mis on koormatud bioaktiivsete teguritega, omab jõudlust, mis jäljendab üha enam inimese luud, lühendades taastumisperioode.

 

Lennundus- ja sõjatööstusest pärit titaanisulamid toimivad nüüd inimeste implantaatidena, parandades stabiilselt kehavigastusi ja säilitades elu aastaid. Need on materjaliteaduse ja meditsiini integreerimisel sündinud tähelepanuväärne ime.

 

Ruihang Group toodab peamiselt titaanist tooteid kogu tööstusahelaga, sealhulgas sulatamine, sepistamine, sirgendamine, valtsimine, pinnatöötlus, katsetamine. Ostuvajaduste korral võtke meiega julgelt ühendust meiliaadressil:Sam.Rui@bjrh-titanium.com