Mar 05, 2024 Остави поруку

Прилагођавање материјала од легуре титанијума на људско тело

Употреба металних материјала у медицинској индустрији мора бити апсолутно безопасна за људско тело. Када дође до корозије метала, може да раствори металне јоне, за организам (људско тело) ћелијске организације утицаја, тако да је неопходно изабрати које није лако кородирати, високе металне материјале отпорне на корозију, титанијум је врста високе материјали отпорни на корозију. Медицински метални материјали од серије од нерђајућег челика до серије легура на бази кобалта и титанијума, однос титанијума и легура титанијума се повећава. Количина титанијума који се користи у медицинској индустрији широм света је око 1,000 тона годишње.
Да би се посматрао одговор металних јона на прилагодљивост људског тела, у лабораторији је спроведена метода процене прилагодљивости ћелија користећи ћелије осетљиве на металне јоне, као што су фибробласти плућа миша (ћелије В79) и мишји (20-дан- старог миша) фибробластна ткива (ћелије И929), која се користе за медицинске експерименте у Кини, и од стране Независне административне институције за технологију процене производа (ИАИПЕТ). Јоне елементарних мономера које је обезбедио Технички комитет за стандардизацију биолошке евалуације медицинских средстава (ТЦСБМД) поделили смо у три групе као што је приказано на слици 1 према њиховим реакцијама на људско тело (живи организми).

Adaptation of titanium alloy materials to the human body

Ванадијум (В), никл (Ни) и бакар (Цу) су препознати као веома токсични, а ћелијска смрт се јавља у кратком временском периоду у концентрацији делова на милион (×{{0}}) ових елемената. Резултати експеримента са ванадијумом (В) и никлом (Н) у ћелијама В79 приказани су на слици 2. Резултати једнонедељног теста урањања показали су да су све ћелије умрле када је никл био око 10×10-6 ( пм=делова на милион), док је ванадијум (В) био две цифре мање, а све ћелије су умрле када је ванадијум био око 0,6×10-6. Друго, када су тврда ткива (кости) и мека ткива (тетиве) малих животиња, као што су пацови и зечеви, закопани у металне лимове ради испитивања, сигурно је да су ови токсични метали изазвали некрозу у тврдим ткивима (костима) и мека ткива (тетиве) у контактном делу.
Енергија формирања популације а-В79 ћелија у односу на концентрацију јона никла (Ни).

Енергија формирања ћелијске популације б-В79 у односу на концентрацију јона ванадијума (В).

Друга група је индикована као штетна, у стању имплантације и везивања, у фиброзном ткиву на месту контакта, формирајући неку врсту реакције биомасе која се испушта на спољашњи део тела, а то је случај са гвожђем, алуминијум, злато, сребро и тако даље. Општи метални материјали као што су нерђајући челик СУС 304Л и нерђајући челик СУС 36Л, као и легуре кобалт-хром припадају овој врсти. Метални комад уграђен у тврдо ткиво, који није спојен са коштаним ћелијама, уклања се глатко и без отпора када се тест уклањања изврши неколико недеља касније.

Трећа група има најмању реакцију са живим организмима и погодна је за имплантацију и причвршћивање титанијума, цирконијума, ниобијума, тантала, платине и тако даље. Када се ови метали имплантирају у живе организме или закаче за њих, они су блиско везани за тврда и мека ткива и постају соматизовани.

Као резултат тога, титанијум је безбедан метал јер је мање вероватно да ће изазвати повреде живих организама. Када се користе легуре титанијума, коришћени легирајући елементи су мање отпорни на корозију од чистог титанијума, а када дође до корозије, легирајући елементи се растварају. Неопходно је одабрати легирне елементе који су отпорни на корозију и неинвазивни. У легурама титанијума, легура Ти-6АИ-4В се већ дуго користи у производњи авиона и инжењерској опреми отпорној на морску воду, и има велики број примера употребе. У области медицине, ЕЛИ легуре, које имају добру отпорност на корозију (низак садржај гвожђа, кисеоника и водоника), користе се дуго времена. Недавно смо, међутим, као део истраживања и развоја титанијумских легура за имплантацију и уградњу, стандардизовали легуру Ти-13Нб-13Зр заменом ванадијума (В) са ниобијумом (Нб), који је нештетна легура, на основу извештаја о мутагености мономера (АСТМ, ИСО). Ту је и добро прихваћена и агресивна легура за избацивање алуминијума која ће ускоро бити доступна.

Pošalji upit

whatsapp

Telefon

E-pošta

Istraga