titanium medis
Bahan logam medis, juga dikenal sebagai bahan logam implan bedah, terutama digunakan untuk diagnosis, pengobatan, dan penggantian atau peningkatan jaringan manusia. Dalam 20 tahun terakhir, meskipun perkembangan bahan medis logam relatif lambat dibandingkan dengan bahan biomedis seperti bahan polimer, bahan komposit, bahan hibrida dan turunannya, bahan tersebut memiliki kekuatan tinggi, ketangguhan yang baik, ketahanan terhadap kelelahan lentur, dan pemrosesan yang sangat baik. pertunjukan. Bahan ini memiliki sifat luar biasa yang tidak dapat digantikan oleh banyak jenis bahan medis lainnya, dan merupakan bahan implan penahan beban yang paling banyak digunakan dalam praktik klinis. Apalagi dengan berkembangnya teknologi pencetakan 3D logam, bahan medis logam semakin banyak digunakan. Aplikasi yang paling penting adalah: pelat fiksasi fraktur, sekrup, sambungan buatan, dan implan akar gigi.
Paduan titanium medis
Paduan titanium medis (bahan biomedis paduan berbasis titanium) adalah salah satu logam paling biokompatibel yang diketahui sejauh ini. Sejak tahun 1940-an, titanium dan paduan titanium secara bertahap digunakan dalam pengobatan klinis. Pada tahun 1951, manusia mulai menggunakan titanium murni untuk memproduksi pelat tulang dan sekrup tulang. Pada pertengahan-1970an, titanium dan paduan titanium mulai banyak digunakan dalam pengobatan dan menjadi salah satu bahan medis yang paling menjanjikan. Saat ini, titanium dan paduan titanium terutama digunakan dalam bidang ortopedi, terutama dalam rehabilitasi tulang ekstremitas dan tengkorak, untuk pembuatan berbagai alat fiksasi internal fraktur, sendi buatan, tengkorak dan dura mater (Gambar 1), katup jantung buatan, gigi. , gusi, braket, dll. soket dan mahkota. Diantaranya, paduan titanium medis yang paling banyak digunakan adalah GR5 (Ti-6A1-4V). Paduan ini memiliki struktur campuran dua fase sepuluh beta pada suhu kamar, dan kekuatan serta sifat mekanik lainnya dapat ditingkatkan secara signifikan dengan perlakuan larutan dan perlakuan penuaan.
Gambar 1 Stent kardiovaskular paduan memori bentuk medis tengkorak paduan titanium medis
Kepadatan titanium dan paduan titanium sekitar 4,5g/cm3, hampir setengah dari baja tahan karat dan paduan kobalt. Kepadatannya mendekati jaringan keras manusia, dan biokompatibilitas, ketahanan korosi, dan ketahanan lelahnya lebih baik daripada baja tahan karat dan paduan kobalt. Ini adalah bahan medis logam terbaik saat ini. Afinitas titanium dan paduan titanium dengan tubuh manusia berasal dari fakta bahwa lapisan pasivasi titanium oksida (TiO2) yang padat di permukaan dapat menginduksi pengendapan ion kalsium dan fosfor dalam cairan tubuh untuk membentuk apatit, yang menunjukkan aktivitas biologis dan osseointegrasi tertentu. kemampuan. Kuat, sangat cocok untuk implantasi intraoseus. Kerugian dari titanium dan paduan titanium adalah kekerasannya yang rendah dan ketahanan aus yang buruk. Jika terjadi keausan, pertama-tama akan menyebabkan rusaknya lapisan oksida, kemudian produk korosi dari partikel keausan tersebut akan masuk ke jaringan manusia, terutama racun vanadium (V) yang terkandung dalam Ti-6A{{ 5}}Paduan V akan menyebabkan kegagalan implan. Untuk meningkatkan ketahanan aus titanium dan paduan titanium, permukaan produk titanium dan paduan titanium dapat diperlakukan dengan amoniasi ion suhu tinggi atau teknologi implantasi ion untuk meningkatkan ketahanan aus permukaannya. Dalam beberapa tahun terakhir, beberapa paduan titanium baru (terutama paduan tipe) telah dikembangkan, semuanya berfokus pada pengurangan V, Al, dan elemen lain yang berbahaya bagi tubuh manusia, dan secara efektif meningkatkan biokompatibilitas paduan titanium.
