Titāna sakausējumu bioloģiskā saderība

Pirmkārt, dabiski izveidotā titāna dioksīda plēve (tikai dažus nanometrus bieza) uz to virsmas var efektīvi izolēt metāla jonu izdalīšanos un novērst imūnās atbildes reakcijas. Tajā pašā laikā tai ir arī stabila ķīmiskā inerce. Otrkārt, titāna sakausējumu (piem., Ti-6Al-4V aptuveni 110 GPa) elastības modulis ir ļoti līdzīgs cilvēka kaula elastības modulim (10-40 GPa) un var samazināt "stresa aizsardzības" efektu un veicināt kaulu integrāciju. Turklāt titāna sakausējumi nav toksiski un neizraisa alerģiju, neizdalīs kaitīgas vielas un neizraisīs alerģiskas reakcijas, tāpēc tie nodrošina drošu garantiju ilgstošai implantācijai.

Pirmkārt, tie var augt kopā ar kauliem (osteoģenēze); otrkārt, tie nebojā šūnas un ir bioloģiski saderīgi; un, treškārt, tie var regulēt imūnās atbildes reakcijas un samazināt atgrūšanu (imūnmodulāciju). Tas ļauj tos stabili un droši lietot cilvēka organismā, piemēram, locītavu vai zobu implantos.

Pārklājumā tiek izmantots tas pats hidroksiapatīts kā kauls, kas liek kaulam augt ātrāk; virsma tiek veidota nanoporās, atvieglojot šūnu piestiprināšanos; un, pievienojot kaulu augšanas proteīnu, šūnas paklausīgi kļūst par kaulu šūnām.

Tagad to izmanto locītavās, kaulu skrūvēs, zobu implantos un elektrokardiostimulatora apvalkos, palīdzot cilvēkiem staigāt, ēst un atjaunot sirdsdarbību. Nākotnē mēs izstrādāsim jaunus, mīkstākus un cilvēkiem -draudzīgākus sakausējumus, kuros netiek izmantots alumīnijs un vanādijs; 3D drukāšana ļaus pielāgot implantus, lai tie atbilstu jūsu kaulu formai; un apvienojot to ar keramiku un plastmasu, tiks iegūti vēl labāki rezultāti.