Titano lydinys dažnai vadinamas „universaliu metalu“ biomedicinoje, apimančiu beveik visas šiuolaikinės medicinos sritis – nuo ortopedinių implantų iki dantų restauracijų, nuo širdies ir kraujagyslių stentų iki chirurginių instrumentų.
Kodėl iš pažiūros įprasti metalai gali „nematomai“ prasiskverbti per žmogaus kūną ir taikiai sugyventi su mūsų audiniais? Kokią magišką „biologinę magiją“ ji turi? Iš kur ši magija? Panagrinėkime tiesą šiame straipsnyje.
Nuo naikintuvų iki žmonių kūnų – nuostabi titano lydinio transformacija
Titano lydinio istorija prasidėjo aviacijos pramonėje. 1940-aisiais mokslininkai atsitiktinai išsiaiškino, kad šis metalas, naudojamas naikintuvams gaminti, iš tikrųjų puikiai dera su gyvūnų kaulais.
1950-aisiais titano lydiniai oficialiai pateko į medicinos pramonę. Pradinis žvaigždės produktas Ti-6Al-4V (kuriame yra 6% aliuminio ir 4% vanadžio) pasirodė gerai, tačiau gydytojai nustatė, kad jame esantis vanadžio elementas gali kelti pavojų sveikatai. Taigi medžiagų mokslininkai pradėjo „formuluoti naujas formules“ ir pakeisti vanadį saugesniu niobiu, kurdami naujus lydinius, tokius kaip Ti-6Al-7Nb.
Mokslininkai gali pritaikyti titano lydinius, tinkamus įvairiems medicininiams poreikiams, koreguodami „ingredientų“, tokių kaip aliuminis, vanadis, niobis ir kt., proporcijas. Šiais laikais titano lydinių šeima išsivystė į tris pagrindines sektas:
Alfa tipas: didelis stabilumas, bet vidutinio stiprumo
Beta tipas: elastingiausias ir artimiausias tikriems kaulams
+ tipas: subalansuoja stiprumą ir tvirtumą
Medicininių medžiagų pasaulyje titano lydinys yra tarsi universalus grotuvas -visapusis grotuvas - ir tvirtas, ir lengvas, galintis harmoningai sugyventi su žmogaus kūnu.
Puikus biologinis suderinamumas. Kokia didžiausia baimė, jei į savo kūną įkišate metalo gabalą? Teisingai, tai atmetimo reakcija. Tačiau titano lydinys gali taikiai sugyventi su žmogaus kūnu dėl savo specialių įgūdžių automatiškai sukurti apsauginę plėvelę (titano dioksido sluoksnį). Jis beveik netirpsta žmogaus aplinkoje, gali veiksmingai blokuoti metalo jonų išsiskyrimą, jo nerūdys kūno skysčiai, taip pat nėra lengva sukelti imuninės sistemos atakas.
Plėvelės sluoksnis gali adsorbuoti kalcį ir fosfatą, sustiprinti hidroksiapatito, kuris yra pagrindinis neorganinis žmogaus kaulų ir dantų komponentas, branduolių susidarymą ir sudaryti sąlygas kaulų ląstelėms tiesiogiai prilipti prie titano paviršiaus ir sudaryti „biologinį susiliejimą“. Kita vertus, žinoma, kad nerūdijančio plieno ir kobalto chromo lydiniai lėtai išskiria nikelio ir chromo jonus, kurie gali sukelti alergines ar toksines reakcijas. Paprastai jie yra padengti pluoštiniu audiniu ir negali būti iš tikrųjų biologiškai suderinami.
Stiprus ir lengvas. Antroji titano lydinio supergalia yra jo mechaninės savybės. Gydytojai nustatė, kad ideali implanto medžiaga turi turėti dvi savybes -, pakankamai stipri, kad atlaikytų kasdienę veiklą, ir pakankamai elastinga, kad būtų arti tikrų kaulų. Titano lydinys puikiai atitinka šiuos reikalavimus.
Pirma, jis yra lengvas, jo tankis yra tik pusė plieno, tačiau jo stiprumas yra panašus; Antra, jo elastingumas yra vidutinis. Naujojo titano lydinio tamprumo modulis yra maždaug 60 GPa (gigapaskalis), o tai labai artima žmogaus kaulo 30 GPa; Trečia, jis yra atsparus nuovargiui, gali būti lenkiamas milijonus kartų nesulaužant.
Kodėl žmogaus organizmas neatmeta titano lydinio?
Titano lydinys buvo puikiai pritaikytas šiuolaikinėje medicinoje dėl savo išskirtinių bendrųjų savybių, įskaitant dantų restauracijas, širdies ir kraujagyslių stentus, ortopedinius implantus ir pan. Taigi, kodėl žmogaus kūnas neatmeta titano lydinio? Tai prasideda besivystančia tarpdisciplinine sritimi kaulinio audinio ir imuninės reguliavimo sąsajoje – kaulų imunologija.
Prašyti kainos pasiūlymo
El. paštas:bjcxtitanium@gmail.com
WhatsApp:+8613571718779
