Hợp kim Titan ẩn bên trong cơ thể con người

Hợp kim titan có nguồn gốc từ ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và quân sự và được ca ngợi là "kim loại phổ quát" y tế. Vít titan, cấy ghép nha khoa, stent mạch máu, thân đốt sống nhân tạo, tim nhân tạo và các thiết bị khác được cấy vào cơ thể con người có thể đạt được khả năng tương thích lâu dài với các mô của con người và tồn tại bên trong cơ thể trong nhiều thập kỷ.

 

 

Hệ thống miễn dịch của con người từ chối hầu hết các kim loại được cấy ghép: thép không gỉ và hợp kim coban{0}}crom có ​​xu hướng giải phóng ion và gây viêm, trong khi thép thông thường dễ bị ăn mòn và dẫn đến teo xương. Chỉ có hợp kim titan hầu như không gây ra sự từ chối.

 

• Một màng titan dioxide dày đặc tự hình thành trên bề mặt của chúng, chống lại sự ăn mòn của chất dịch cơ thể và hầu như không giải phóng các chất có hại, dẫn đến tỷ lệ đào thải cực thấp, phù hợp với mọi loại bệnh nhân.
• Họ sở hữu khả năng tích hợp xương độc quyền. Bề mặt của chúng có thể hấp thụ canxi và phốt pho để kích thích sự phát triển của xương, tạo thành một liên kết chặt chẽ với xương tự nhiên trong vòng vài tháng - một tính năng không có kim loại nào khác có được.
• Tính chất cơ học của chúng phù hợp với xương người. Thép không gỉ quá cứng, gây ra hiện tượng chắn ứng suất và loãng xương; hợp kim titan y tế mang lại độ bền vừa phải và trọng lượng nhẹ. Hợp kim titan -mới có mô đun đàn hồi gần với xương người hơn, ngăn ngừa teo xương.

 

Các hợp kim titan khác nhau phù hợp với các tình huống y tế riêng biệt: titan nguyên chất được sử dụng rộng rãi trong nha khoa; Hợp kim loại 5 chiếm ưu thế trong cố định gãy xương và phục hình khớp; -mô đun -titan thấp được áp dụng cho cột sống và xương chịu lực-, khiến nó trở thành vật liệu y tế toàn diện-.

 

 

Ban đầu là vật liệu hàng không vũ trụ và quân sự có giá trị nhờ trọng lượng nhẹ, độ bền cao và khả năng chịu nhiệt độ cao, hợp kim titan sau đó đã lấn sân sang lĩnh vực y tế, mở ra một kỷ nguyên mới của y học cấy ghép.

 

1. Đột phá khám phá

Vào những năm 1940, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng titan được cấy vào động vật hiếm khi gây ra tình trạng viêm nhiễm. Năm 1952, Brånemark đã xác minh khả năng tích hợp xương thông qua các thí nghiệm trên thỏ, đảo ngược niềm tin- lâu đời rằng cơ thể con người chắc chắn sẽ đào thải kim loại và giải quyết nhiều thách thức trong việc sửa chữa răng, chỉnh hình và tim vào thời điểm đó.

 

2. Lặp lại các ứng dụng lâm sàng

Ca phẫu thuật cấy ghép nha khoa bằng titan đầu tiên đã thành công vào năm 1965, thiết lập một chuẩn mực cho việc phục hồi răng. Trong cùng thời gian đó, hợp kim titan TC4 đã được sử dụng để cố định chỉnh hình nhằm giảm tình trạng đào thải và nhiễm trùng. Sau đó, Ti-không chứa vanadi-6Al-7Nb và Ti-6Al-4V ELI có độ tinh khiết cao đã được phát triển, tăng cường đáng kể độ an toàn và độ bền để trở thành vật liệu cấy ghép tiêu chuẩn.

 

3. Những đột phá trong công nghệ in 3D trong nước

Các bộ phận giả bằng hợp kim titan truyền thống có thiết kế đồng nhất và gặp khó khăn trong việc điều trị các tình trạng nghiêm trọng như khuyết tật xương lớn và khối u xương. Nhóm của Liu Zhongjun đã phát triển-thân đốt sống bằng titan xốp được in 3D giúp hỗ trợ quá trình kết hợp mô xương. Vào năm 2016, ca cấy ghép cột sống giả bằng hợp kim titan siêu dài-đầu tiên trên thế giới đã được hoàn thành, giúp bệnh nhân u cột sống có thể đi lại được. Ngày nay, các bộ phận giả titan in 3D-tùy chỉnh cho hộp sọ, xương sườn và xương chậu được sử dụng rộng rãi, cho phép điều trị chính xác theo từng cá nhân.

 

4. Bảo vệ cuộc sống trên nhiều lĩnh vực

Titan ổn định về mặt hóa học và không gây đông máu hoặc tan máu khi tiếp xúc với máu. Stent mạch vành bằng titan làm thông thoáng mạch máu, van tim bằng titan hoạt động đáng tin cậy-lâu dài và tim nhân tạo bằng titan được nâng lên bằng từ tính giúp kéo dài thời gian cho những bệnh nhân suy tim đang chờ cấy ghép. Trong khi đó, hợp kim titan được sử dụng để sản xuất các dụng cụ phẫu thuật có thể khử trùng ở nhiệt độ cao-, ốc tai điện tử, điện cực thần kinh và bộ phận giả tích hợp xương, bao gồm nha khoa, chỉnh hình, y học tim mạch, thần kinh, phục hồi chức năng và các chuyên ngành khác - rất xứng đáng với danh hiệu "kim loại phổ quát".

 

 

Vô số người đã lấy lại được cuộc sống bình thường nhờ sự trợ giúp của hợp kim titan: bệnh nhân gãy xương được cấy phần cứng cố định bên trong bằng titan không cần phẫu thuật cắt bỏ lần thứ hai; bệnh nhân mắc bệnh nha chu phục hồi chức năng nhai nhờ cấy ghép implant titan; bệnh nhân u cột sống lấy lại khả năng vận động nhờ thân đốt sống bằng titan-được in 3D; bệnh nhân suy tim dựa vào tim nhân tạo bằng titan trong khi chờ ghép tim. Implant titan nguyên chất có thể được sử dụng ở trẻ em mà không cản trở sự phát triển hàm mặt.

 

Một số trụ cấy ghép bằng titan đã được sử dụng hơn 40 năm vẫn duy trì được sự liên kết xương tuyệt vời mà không bị mài mòn hay viêm nhiễm.

 

 

Ngày nay, các nhà khoa học tiếp tục tối ưu hóa hợp kim titan: sự biến đổi-nano và lớp phủ kháng khuẩn giúp đẩy nhanh quá trình lành xương và giảm nguy cơ nhiễm trùng; titan phân hủy sinh học hòa tan tự nhiên trong cơ thể, loại bỏ nhu cầu phẫu thuật thứ cấp. Các vật liệu tổng hợp titan và titan sinh học có độ đàn hồi cao, xốp chứa đầy các yếu tố hoạt tính sinh học có hiệu suất ngày càng mô phỏng xương người, rút ​​ngắn thời gian phục hồi.

 

Có nguồn gốc từ các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và quân sự, hợp kim titan hiện được dùng làm vật liệu cấy ghép cho con người, sửa chữa ổn định các tổn thương cơ thể và duy trì sự sống trong nhiều năm. Chúng được coi như một phép màu đáng kinh ngạc được sinh ra từ sự kết hợp giữa khoa học vật liệu và y học.

 

Tập đoàn Ruihang chủ yếu sản xuất các sản phẩm titan với chuỗi công nghiệp hoàn chỉnh, bao gồm luyện kim, rèn, làm thẳng, cán, xử lý bề mặt, quy trình thử nghiệm. Mọi nhu cầu mua hàng vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email:Sam.Rui@bjrh-titanium.com