Titanul Gr5 este din ce în ce mai utilizat în aplicații medicale
Apr 03, 2024
Articulațiile artificiale și materialele de înlocuire a osului artificial ar trebui să aibă următoarele proprietăți de bază: materiale ușoare și de înaltă rezistență, biocompatibilitate, rezistență la coroziune, reacțiile tisulare care apar în corpul implantului nu provoacă deteriorarea materialului, oboseală cauzată de stres repetitiv, rupere și alte proprietăți. Cele mai importante proprietăți ale implanturilor metalice sunt formabilitatea, prelucrabilitatea și lustruirea, care trebuie să rămână funcționale pe durata de viață estimată și să nu se deterioreze atunci când sunt supuse la oboseală, abraziune, coroziune și sarcini de impact, titanul Gr5 și aliajele de titan îndeplinesc toate aceste cerințe. Cele mai vechi materiale pentru articulații artificiale utilizate, cum ar fi pulberea de dentina, polipropilena și plexiglasul, au fost slabe ca rezistență, predispuse la fracturi și sărace în biocompatibilitate. Mai târziu a fost schimbat în oțel inoxidabil, dar greutatea specifică a oțelului inoxidabil este mai mare, de aproximativ 2 ori greutatea specifică a oaselor umane, iar în organism prin rolul fluidelor corporale vor fi corodate și fracturate. Aliajul co-Cr este, de asemenea, un material excelent pentru articulații artificiale, dar, din păcate, cobaltul, elementele de crom sunt toxice pentru corpul uman. Pe de altă parte, titanul și aliajele de titan sunt materiale pentru articulații artificiale ideale datorită greutății specifice mici (asemănătoare cu cea a osului uman), rezistenței ridicate, procesării mecanice bune și rezistenței excelente la coroziune.
Materialele de titan specificate pentru utilizare în materialele pentru grefe chirurgicale sunt în principal titan pur și aliaj Ti-6Al{-4VELI. Recent, materialele grefate Ti-6Al-7Nb și Ti{-13Nb{1-13Zr, care au o bună afinitate cu corpul uman, au obținut, de asemenea, aprobarea standardului ASTM . Cu titanul ca os artificial, celulele pot fi regenerate pe el, oasele pot crește, titanul și osul uman, epiteliul, țesutul conjunctiv au afinitate bună. Pentru a îmbunătăți calitatea suprafeței materialului implantului conectat cu osul uman, stratul bioceramic de pe suprafața rugoasă este, de asemenea, o metodă mai eficientă. În prezent, titanul și aliajul de titan au fost utilizate pe scară largă în articulațiile osoase artificiale, osul artificial, placa piciorului articulațiilor, fixatorul de os rupt, unghiile intramedulare, valvele cardiace artificiale, craniul și așa mai departe. Potrivit statisticilor, cererea anuală a Chinei pentru articulații artificiale din aliaj de titan mai mult de 5,000 seturi, aplicarea clinică a rezultatelor bune.
Titanul în aplicații ortopedice
Modulul de elasticitate din aliaj medical de titan decât oțelul inoxidabil este mai aproape de scheletul uman, potrivit pentru chirurgia ortopedică umană. În chirurgia ortopedică, cea mai mare parte a utilizării aliajului cu memorie titan-nichel. Cercetările arată că NT-SMA este un material nou care integrează rezistența la uzură, rezistența la coroziune, efectul memoriei formei, pseudo-elasticitatea și amortizarea acustică etc., iar aplicarea sa în ortopedie devine din ce în ce mai extinsă. Pe lângă plăcile de grefare osoase utilizate în mod obișnuit, știfturile intramedulare, fixarea internă a mandibulei, corectarea scoliozei etc., Spitalul Shanghai Changhai a efectuat o serie de design și aplicare clinică a NT-SMA, cum ar fi NT-poly- dispozitiv rotulian, cuie cu furci curbate NT, NT-archer, dispozitiv NT-flyfly, dispozitiv NT-flapfly și NT-archer. dispozitiv, NT-Flyer (conceput pentru reconstrucția sacră), etc., și au obținut efecte curative satisfăcătoare. Pentru materialele din aliaj de titan aplicate pe corpul uman, țările depun în continuare eforturi continue pentru a explora și a căuta noi aliaje de titan mai sigure și mai fiabile, în beneficiul oamenilor din întreaga lume.
Titanul în aplicațiile industriei farmaceutice
Titanul în industria farmaceutică este folosit în principal pentru a face containere, reactoare și încălzitoare. Producția farmaceutică, echipamentele trebuie adesea să contacteze acidul clorhidric, acidul azotic, acidul sulfuric și alți acizi anorganici, acizii organici și sărurile acestora, echipamentele sunt adesea deteriorate din cauza coroziunii, în timp ce echipamentele din oțel din cauza contaminării cu ioni de fier afectează calitatea produsului, utilizarea echipamentelor din titan poate rezolva aceste probleme. De exemplu, ibric de esterificare a penicilinei, rezervor de zaharificare, evaporator de film de cloramfenicol, reactor de anacină, filtru de mitril, răcitor de sulfat de dimetil, filtru de lichid etc., există precedente ale selecției titanului, cantitatea și calitatea lichidului produs se îmbunătățește constant și calitatea este în deplină conformitate cu prevederile Farmacopeei Chineze.
Aplicarea titanului în dispozitivele medicale
Titanul și aliajele de titan au o rezistență bună la coroziune, titanul este netoxic, nemagnetic, este o alegere bună de materiale pentru dispozitive medicale. În istoria dezvoltării instrumentelor chirurgicale, prima generație de instrumente chirurgicale realizate din oțel carbon, datorită performanței de galvanizare nu poate îndeplini cerințele de utilizare clinică și eliminate. A doua generație de instrumente chirurgicale din oțel inoxidabil austenitic, feritic și martensitic, dar componenta din oțel inoxidabil a cromului are toxicitate, eliminarea stratului de cromare asupra corpului uman are un anumit impact, prin urmare, apariția celei de-a treia generații - instrumente chirurgicale din titan . Titanul are o greutate redusă, ceea ce îl face deosebit de potrivit pentru microchirurgie. Titanul are rezistență la coroziune, elasticitate bună, fără deformare etc., rezistent la curățări repetate, dezinfectarea calității suprafeței nu este afectată; nemagnetice, capabile să excludă implantarea minusculă și sensibilă a dispozitivelor electronice amenințate de distrugerea unor astfel de caracteristici, astfel încât instrumentele chirurgicale din titan sunt din ce în ce mai utilizate pe scară largă. În prezent, a fost folosit pentru a face lame chirurgicale, pense hemostatice, foarfece, burghiu electric pentru os, pense și așa mai departe. Ace de sutură vasculară din titan în dispozitive medicale, suturi sternale, instrumente chirurgicale cardiace, unul dintre filtrele de titan cu filtru de oxigen, aparat de electrocardiogramă cu electrozi de titan, mașină de cultură in vitro cu culturi de titan; sonde medicale concasor cu ultrasunete, controler automat cutie de transport de sânge, precum și instrumente de titan pentru oftalmologie, cum ar fi chirurgie, utilizarea situației actuale sunt bune.
Aplicații dentare din titan și aliaje de titan
Deoarece titanul are o rezistență excelentă la coroziune și afinitate cu corpul uman și luați în considerare alergia la metal și puterea și așa mai departe potrivite pentru aplicare în domeniul dentar. Metalul folosit în chirurgia dentară, din secolul XX în secolul XX amalgam și coroane metalice etc., anii șaizeci, folosind în principal aur, argint, aliaj de paladiu, după anii șaptezeci, oțelul inoxidabil a devenit materialele cele mai des folosite pentru ortodonție. instrumente permanente și detașabile, anii nouăzeci, tehnologia de turnare a titanului poate fi popularizată și aplicată. Utilizarea stomatologică a mașinii de turnare a titanului are o precizie dimensională ridicată, fără bule și contracție și alte caracteristici ale materialelor metalice utilizate pentru restaurarea țesuturilor dure umane, modulul de elasticitate al titanului este cel mai apropiat de țesuturile corpului uman, ceea ce poate reduce neajustarea mecanică între implant metalic și țesut osos. Conductivitatea termică a titanului este cea mai scăzută dintre toate materialele metalice utilizate pentru restaurarea dentară, conductivitatea termică scăzută poate reduce stimularea termică a pulpei dentare a dinților cu coroane, ceea ce este important pentru restaurarea dentară. Incrustațiile de titan, coroanele pline etc au ca efect protejarea pulpei dentare de iritația la cald și rece. Titan dentar în material, titanul original în cea mai mare parte pur, dar rezistența sa este insuficientă, greu de măcinat, există o rezistență slabă la uzură, ușor de produs defecte de turnare și instabilitate de calitate și alte caracteristici. Rezistența aliajului de titan este mai mare, cel mai frecvent utilizat este aliajul Ti-6Al{-4V, dar din cauza metalului V este dăunător pentru corpul uman, în loc să folosească Nb în loc de V, dezvoltarea Aliajul de succes Ti-6Al{-7Nb, care are o rezistență excelentă la coroziune și practic inofensiv pentru corpul uman, dar are și o plasticitate puternică, un abraziv excelent și alte avantaje, a fost recunoscut de ASTM standard. În prezent, aliajul superelastic Ti-Ni este promovat și utilizat pentru îndreptarea dinților. Din anii 1980 încoace, țările dezvoltate au început să studieze aplicarea titanului în restaurarea orală, folosit mai întâi pentru implanturi dentare, iar ulterior folosit pentru bracket-uri dentare, coroane și punți și filamente ortodontice dentare, titanul poate fi folosit pentru coroane, coroane, coroane. , coroane, coroane și cuie, punți fixe, punți ceramice, punți lipite, inele protetice, suporturi de bază, dispozitive de conectare și întăresc dispozitivul, aproape toate părțile metalice ale protezei pot fi realizate din titan. Studiul titanului și al aliajului de titan a devenit un punct fierbinte în studiul aliajelor pentru aplicații dentare. Dinții de porțelan din aliaj de titan pot restabili bine forma și funcția dinților, iar rezistența ridicată, aspectul frumos, stabilitatea culorii, suprafața netedă, rezistentă la uzură, rezistentă la coroziune, este o restaurare permanentă pentru toți dinții fixați, în special biocompatibilitatea este bună. , sensibilitatea ionilor de nichel este mai potrivită pentru oameni, este acum promovată pe scară largă în restaurarea dinților.