المواد الطبية الحيوية تمثل فرعاً حاسماً في علم المواد، حيث تعمل كمواد حامل متقدمة ذات محتوى تكنولوجي عال وقيمة اقتصادية لتشخيص وعلاجأو استبدال الأنسجة والأعضاء البشرية، فضلا عن تعزيز وظائفهم. هذا المجال هو مجال ناشئ في علوم المواد والتكنولوجيا،على استعداد لتقديم مساهمات أكبر في استكشاف أسرار الحياة وضمان صحة البشر وطول العمر.
من بين المواد المعدنية الطبية الحيوية، أصبح التيتانيوم وسبائك له الخيار المفضل للزرع الطبي مثل المفاصل الاصطناعية (الورك، الركبة، الكتف، الكاحل، الكوع، المعصم، مفاصل الأصابع، الخ).), منتجات صدمة العظام (الأظافر داخل العضلات، الألواح، المسامير، الخ) ، تصحيح العمود الفقري وأنظمة التثبيت الداخلي، زراعة الأسنان، الأسنان الاصطناعية، أسلاك تقويم الأسنان، صمامات القلب الاصطناعية،والستنتات القلبية الوعائية التدخلية بسبب خصائصها الشاملة الممتازةفي الوقت الحالي لا توجد مواد معدنية أفضل من سبائك التيتانيوم للتطبيقات السريريةالإحصاءات غير الكاملة تشير إلى حوالي 400 مليون شخص معاقينومع ذلك، فقد تلقى 35 مليون شخص فقط غرسات الأجهزة الطبية الحيوية حتى الآن.عدد المفاصل السنوية حول 1.5 مليون، أقل بكثير من الطلب الفعلي. وبالتالي فإن إمكانات السوق للمواد الطبية الحيوية هائلة، والطلب على التيتانيوم وسبائك،من المقرر أن تنمو بشكل كبير.
مزايا سبائك التيتانيوم في الأجهزة الطبية:
خفيف الوزن:يقلل من تلف الأوعية الدموية والعضلات والأعضاء أثناء الجراحة، مما يخفف من تعب الجراح. أدوات التيتانيوم مناسبة بشكل خاص للجراحة الدقيقة الحساسة.
المقاومة الممتازة للتآكل وعدم السمية:يمنع صدأ المعدات، ويقلل من مخاطر الإصابة بالتهاب الجرح، ويشجع على الشفاء بشكل أسرع.
مرونة معتدلة:مثالية لصناعة العكازات الطبية، والمنشفة، وشفرات الجراحة الدقيقة، وغيرها من الأدوات.
انعكاس منخفض:التيتانيوم يحتوي على درجة ضوء أقل من الضوء دون ظلال مما يجعله أكثر ملاءمة من الفولاذ المقاوم للصدأ للعمليات الجراحية.
تطبيقات سبائك التيتانيوم الطبية:
زرع العظام:
تتضمن مفاصل الورك الاصطناعية ومفاصل الركبة وأنظمة التثبيت الداخلي للعمود الفقري. يمكن أن تحقق أجهزة اندماج بين الأجسام من سبائك التيتانيوم المسامة من 60-80٪ من مسامية مع أحجام المسام من 150-600μm ،تسهيل نمو العظام. تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد تمكن من تكرار دقيق لبيانات التصوير المقطعي للمرضى، مما ينتج غرسات شخصية مع أكثر من 95٪ مطابقة التشريحية.
أجهزة القلب والأوعية الدموية
يستخدم في تصنيع أقراص الصمام القلبي الاصطناعي والأقراص الوعائية. يمكن معالجة أقراص القلب من سبيكة Ti-6Al-4V إلى سمك جدار 80μm مع قوة دعم تتجاوز 10N / mm2.سبائك التيتانيوم β الجديدة. g. ، Ti-15Mo-5Zr) تظهر خصائص مضادة للتخثر ، مما يقلل من معدلات استنت رستنوز إلى أقل من 5 ٪.
استعادة الأسنان:
يستخدم التيتانيوم النقي تجارياً (TA1/TA2) لجذور زراعة الأسنان ، حيث يحقق قوة ربط العظام 50MPa ، متجاوزة 35MPa من طلاءات الهيدروكسياباتيت.زرع سبيكة الـ (تاي زير) يظهر نسبة بقاء على قيد الحياة لمدة خمس سنوات.3 ٪، متفوقة على سبائك التيتانيوم التقليدية 94.1 ٪
مع مزاياهم المشتركة من التوافق البيولوجي والخصائص الميكانيكية ومرونة التصنيعأصبحت سبائك التيتانيوم الطبية حجر الزاوية لا غنى عنه في الرعاية الصحية الحديثةمن طب العظام إلى تطبيقات القلب والأوعية الدموية ومن مكونات موحدة إلى زراعة شخصيةيسلط التوسع المستمر الضوء على التأثير العميق للابتكار المادي على صحة الإنسانمع تطور التكنولوجيا وتعمق الاحتياجات السريرية،كتابة فصول جديدة للصناعة الطبية ودعم البشرية في السعي للحياة ذات جودة أعلى.
