Titano lydinių biologinis suderinamumas
Titano lydinių biologinis suderinamumas kyla dėl jų unikalių fizikinių ir cheminių savybių
Pirma, natūraliai susidariusi titano dioksido plėvelė (tik kelių nanometrų storio) ant jų paviršiaus gali efektyviai izoliuoti metalo jonų išsiskyrimą ir užkirsti kelią imuniniam atsakui. Tuo tarpu ji taip pat turi stabilų cheminį inertiškumą. Antra, titano lydinių (pvz., Ti-6Al-4V maždaug 110 GPa) tamprumo modulis labai panašus į žmogaus kaulo elastingumo modulį (10-40 GPa) ir gali sumažinti „apsauginį nuo streso“ efektą bei skatinti kaulų integraciją. Be to, titano lydiniai yra netoksiški ir nesukelia alergijos, neišskirs kenksmingų medžiagų ir nesukelia alerginių reakcijų, todėl suteikia saugią ilgalaikio implantavimo garantiją.
Titano lydiniai gerai integruojasi su žmogaus audiniais pirmiausia dėl trijų veiksnių
Pirma, jie gali augti kartu su kaulu (osteogenezė); antra, jie nepažeidžia ląstelių ir yra biologiškai suderinami; ir trečia, jie gali reguliuoti imuninį atsaką ir sumažinti atmetimą (imunomoduliaciją). Tai leidžia juos stabiliai ir saugiai naudoti žmogaus organizme, pavyzdžiui, sąnarių ar dantų implantuose.
Paviršiaus modifikavimas daro titano lydinius „klusnesnius“
Dangai naudojamas tas pats hidroksiapatitas kaip kaulas, todėl kaulas auga greičiau; paviršiuje susidaro nanoporos, todėl ląstelės lengviau prisitvirtina; o pridėjus kaulų augimo baltymo ląstelės paklusniai virsta kaulinėmis ląstelėmis.
Kur jis bus naudojamas? Kaip tai keisis ateityje?
Dabar jis naudojamas sąnariuose, kaulų sraigtuose, dantų implantuose ir širdies stimuliatoriaus apvalkaluose, padeda žmonėms vaikščioti, valgyti ir vėl plakti širdis. Ateityje kursime naujus, minkštesnius ir žmonėms -saugesnius lydinius, kuriuose nenaudojamas aliuminis ir vanadis; 3D spausdinimas leis pritaikyti implantus pagal jūsų kaulų formą; o derinant jį su keramika ir plastiku pasieksite dar geresnių rezultatų.
