Biokompatibilnost titanovih zlitin
Biokompatibilnost titanovih zlitin izhaja iz njihovih edinstvenih fizikalno-kemijskih lastnosti
Prvič, naravno oblikovan film titanovega dioksida (debel le nekaj nanometrov) na njihovi površini lahko učinkovito izolira sproščanje kovinskih ionov in lahko prepreči imunske odzive. Medtem ima tudi stabilno kemično inertnost. Drugič, modul elastičnosti titanovih zlitin (npr. Ti-6Al-4V približno 110 GPa) se zelo ujema z modulom elastičnosti človeške kosti (10-40 GPa) in lahko zmanjša učinek "zaščite pred napetostjo" in spodbuja oseointegracijo. Poleg tega so titanove zlitine nestrupene in niso alergene, ne sproščajo škodljivih snovi ali sprožajo alergijskih reakcij, zato zagotavljajo varno jamstvo za dolgoročno implantacijo.
Titanove zlitine se dobro integrirajo s človeškimi tkivi predvsem zaradi treh dejavnikov
Prvič, lahko rastejo skupaj s kostjo (osteogeneza); drugič, ne poškodujejo celic in so biokompatibilni; in tretjič, lahko uravnavajo imunske odzive in zmanjšajo zavračanje (imunomodulacija). To jim omogoča stabilno in varno uporabo v človeškem telesu, na primer v sklepnih ali zobnih vsadkih.
Modifikacija površine naredi titanove zlitine bolj "poslušne"
Prevleka uporablja enak hidroksiapatit kot kost, zaradi česar kost raste hitreje; površina je narejena v nanopore, kar omogoča lažje pritrjevanje celic; in z dodatkom kostne rastne beljakovine celice ubogljivo postanejo kostne celice.
Kje bo uporabljen? Kako se bo spremenilo v prihodnje?
Zdaj se uporablja v sklepih, kostnih vijakih, zobnih vsadkih in lupinah srčnih spodbujevalnikov, ki ljudem pomagajo hoditi, jesti in ponovno imeti srčni utrip. V prihodnosti bomo razvili nove, mehkejše in človeku-prijaznejše zlitine, ki ne uporabljajo aluminija in vanadija; 3D-tiskanje bo omogočilo vsadke po meri, ki bodo ustrezali obliki vaših kosti; in kombiniranje s keramiko in plastiko bo prineslo še boljše rezultate.
