湖南醫(yī)療鈦材料

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-11-12

鈦合金因具有較高的比強(qiáng)度、良好的生物相容性以及耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn),在生物醫(yī)療領(lǐng)域有著很泛的應(yīng)用,常作為骨科植入體材料[1G2],其中,Ti6Al4V 合金是常用的一種鈦合金.然而致密 Ti6Al4V 合金彈性模量為110GPa,遠(yuǎn)高于人體骨彈性模量(0.02~20GPa),植入人體后會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力遮擋現(xiàn)象[3G5],導(dǎo)致骨吸收、皮質(zhì)骨逐漸變薄,甚至發(fā)生植入體松動(dòng)。多孔結(jié)構(gòu)具有體密度小、比表面積大、能量吸收性好等特點(diǎn),應(yīng)用前景泛,近年來廣受國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注[7G8].多孔鈦合金結(jié)合了鈦合金與多孔結(jié)構(gòu)優(yōu)良的物理、化學(xué)特性,具有功能結(jié)構(gòu)一體化的特點(diǎn),可用來模擬人體骨小梁結(jié)構(gòu),達(dá)到降低致密鈦合金彈性模量的目的.對(duì)其支桿直徑和單元尺寸進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)可獲得所需的孔隙率與孔徑,實(shí)現(xiàn)對(duì)力學(xué)性能的調(diào)控,可為骨科疾病患者帶來福音.增材制造技術(shù)又稱3D打印技術(shù),是一種以離散、堆積為基本原理,以數(shù)字化模型為基礎(chǔ)的變革性技術(shù),具有成型自由度高、成型速度快、成型件質(zhì)量好等特點(diǎn)[11G12]杭州采購(gòu)批發(fā)醫(yī)用鈦材,鈦合金,鈦盤,純鈦超細(xì)絲廠家認(rèn)準(zhǔn)博康特材廠家。湖南醫(yī)療鈦材料

金屬材料是人類生物醫(yī)學(xué)發(fā)展史上早用于創(chuàng)傷修復(fù)和矯形的傳統(tǒng)材料。從20世紀(jì)30年代起,CoCr合金、不銹鋼曾先后被用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域并成為目前傳統(tǒng)的醫(yī)用金屬材料;20世紀(jì)40年代,性能更優(yōu)異的生物醫(yī)用鈦得到研究并證明了其臨床可行性。生物醫(yī)用鈦合金經(jīng)歷了純鈦與Ti-6Al-4V鈦合金、改良鈦合金、低模量β鈦合金三個(gè)歷程:1950-1980年:純鈦用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域,證實(shí)了良好的生物相容性。Ti6Al4V用于外科修復(fù)或替換材料。1980-1990年:證實(shí)V、Al是對(duì)生物體有毒副作用的元素;開發(fā)出以Nb、Fe替代V的第二代改良新型醫(yī)用鈦合金。1990年-至今:90年代初期開發(fā)個(gè)具有更好生物相容性和更低彈性模量的β鈦合金Ti13Nb13Zr,從此開啟了具有優(yōu)異性能的生物醫(yī)用β鈦合金的開發(fā)和使用。濟(jì)南專業(yè)醫(yī)用鈦材供應(yīng)商河北采購(gòu)批發(fā)醫(yī)用鈦材,鈦合金,鈦盤,純鈦超細(xì)絲廠家認(rèn)準(zhǔn)博康特材廠家。

鈦及其合金因具有優(yōu)良的耐腐蝕性、較低的機(jī)械模量和優(yōu)異的生物相容性已成為骨、齒植入體的材料。然而一般機(jī)械加工成型的鈦表面呈生物惰性,難以與骨組織形成良好的骨性結(jié)合,常誘發(fā)臨床上植入失效,給患者帶來痛苦和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。當(dāng)前表面改性仍是提升醫(yī)用鈦生物活性、加快愈合修復(fù)、防止種植體失效的有效策略。通過各種表面設(shè)計(jì)、納-微米制造、表面改性等手段,在醫(yī)用鈦表面構(gòu)筑具有精確尺度的納-微米多級(jí)結(jié)構(gòu)及特定的物理化學(xué)特性,以獲得具有優(yōu)異綜合特性的新一代的生物材料,已成為共識(shí)。大量的多學(xué)科綜合研究表明,醫(yī)用鈦材料的生物相容性和生物活性強(qiáng)烈地依賴于宿主組織與生物材料表面間的相互作用。表面化學(xué)組分、表面結(jié)構(gòu)、表面能、表面親疏水性、粗糙度等均可不同程度地影響細(xì)胞和材料的相互作用,進(jìn)而控制細(xì)胞在植入材料表面的生物響應(yīng)。該文從常規(guī)改性方法和動(dòng)態(tài)響應(yīng)兩方面詳細(xì)綜述醫(yī)用鈦表面功能化構(gòu)建方法及在骨修復(fù)應(yīng)用中的新研究進(jìn)展

純鈦具有無毒、輕質(zhì)、強(qiáng)度高、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)50年代美國(guó)和英國(guó)開始把純鈦用于生物體。20世紀(jì)60年代后,鈦合金開始作為人體植入材料而應(yīng)用于臨床。從初的Ti-6Al-4V到隨后的Ti-5Al-2.5Fe和Ti-6Al-7Nb合金以及近些年來發(fā)展起來的新型β鈦合金,如表1所示,鈦合金在人體植入材料方面的研究獲得了較快的發(fā)展。鈦的密度與人骨近似,質(zhì)輕。純鈦生物相容性好,強(qiáng)度為390-490Mpa。實(shí)驗(yàn)證明,鈦相比于鈷基合金和不銹鋼的抗疲勞性和耐蝕性更優(yōu)越,鈦的表面活性好,組織反應(yīng)輕微,容易與氧發(fā)生反應(yīng)建立致密氧化膜,鈦的氧化層比較穩(wěn)定。因此鈦與合金具備生物醫(yī)用材料的條件,是一種較為理想的、適于植入體的、具有發(fā)展前途的植入材料。臨床上采用鈦與鈦合金制造人工關(guān)節(jié)部位檢、接骨板和螺釘?shù)?,還用于制成人造椎體(脊柱矯正器)、人工心臟(心臟瓣膜)、人工種植牙、心臟起搏器外殼等。南京采購(gòu)批發(fā)醫(yī)用鈦材,鈦合金,鈦盤,純鈦超細(xì)絲廠家認(rèn)準(zhǔn)博康特材廠家。

可降解材料的研究主要有可降解金屬材料、可降解高分子材料兩類,其中可降解金屬材料中以鎂合金和鋅合金為表,上述兩類材料生物相容性良好,鎂合金研究起步較鋅合金更早,目前已有產(chǎn)品獲批上市。而可降解高分子材料以巨聚乳酸為表,目前聚乳酸在脊柱、創(chuàng)傷等領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)較未成熟,局限性是基建性較差。3D打印技術(shù)為骨科植入耗材的設(shè)計(jì)和加工帶來全新技術(shù)手段,既能降低骨科植入耗材部件的開發(fā)成本和手術(shù)計(jì)劃時(shí)間,又能滿足患者個(gè)性化需求,為醫(yī)療診治過程中的設(shè)計(jì)和執(zhí)行開辟了新的道路。吉林采購(gòu)批發(fā)醫(yī)用鈦材,鈦合金,鈦盤,純鈦超細(xì)絲廠家認(rèn)準(zhǔn)博康特材廠家。福州純鈦生產(chǎn)廠家哪家好

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我國(guó)從20世紀(jì)70年代開始醫(yī)用鈦合金材料的研究和應(yīng)用,經(jīng)過前期對(duì)Ti-6Al-4V、Ti-6Al-7Nb、Ti-5Al-2.5Fe醫(yī)用鈦合金的仿制研究,早在1999年西北有色金屬研究院在國(guó)內(nèi)研制出個(gè)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)近α型新型醫(yī)用鈦合金TAMZ(Ti-2.5Al-2.5Mo-2.5Zr),綜合性能與Ti-6Al-7Nb相當(dāng)。在2005年,西北有色院又研制出兩種新型低模量近β型醫(yī)用鈦合金TiZrMoNb(TLE)和TiZrSnMoNb(TLM)。中科院金屬所也開發(fā)出新型低模量近β型鈦合金Ti-24Nb-4Zr-7.6Sn(Ti2448)。另外,北京有色院、哈工大、東北大學(xué)、天津大學(xué)等單位也在開展新型β型鈦合金的應(yīng)用及相關(guān)基礎(chǔ)研究。基于我國(guó)國(guó)情,擁有約13億人口和6000萬殘疾人的大國(guó),而且我國(guó)正步入老齡化社會(huì),為此要提供大量的生物醫(yī)用材料及器件以供臨床診治的需要。而我國(guó)在醫(yī)用種植體方面的研究起步較晚,目前人工關(guān)節(jié)近一半需要進(jìn)口,而牙科種植體以及一些植入物更是90%以上使用進(jìn)口產(chǎn)品,價(jià)格十分昂貴,普通工薪階層的百姓難以承受。因此,開發(fā)無毒性、低彈性模量且價(jià)格低廉的新型植入用鈦合金是一個(gè)值得研究的課題。湖南醫(yī)療鈦材料

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