Biokompatibilita slitin titanu
Biokompatibilita titanových slitin vyplývá z jejich jedinečných fyzikálně-chemických vlastností
Za prvé, přirozeně vytvořený film oxidu titaničitého (o tloušťce jen několik nanometrů) na jejich povrchu může účinně izolovat uvolňování kovových iontů a může zabránit imunitním reakcím. Mezitím má také stabilní chemickou inertnost. Za druhé, modul pružnosti titanových slitin (např. Ti-6Al-4V přibližně 110 GPa) se těsně shoduje s modulem pružnosti lidské kosti (10-40 GPa) a může snížit efekt „stresového stínění“ a podpořit osseointegraci. Slitiny titanu jsou navíc netoxické a nealergenní, neuvolňují škodlivé látky ani nespouštějí alergické reakce, takže poskytují bezpečnou záruku pro dlouhodobou implantaci.
Titanové slitiny se dobře integrují do lidských tkání především díky třem faktorům
Za prvé, mohou růst společně s kostí (osteogeneze); za druhé, nepoškozují buňky a jsou biokompatibilní; a za třetí, mohou regulovat imunitní reakce a snižovat odmítnutí (imunomodulaci). To umožňuje jejich stabilní a bezpečné použití v lidském těle, například v kloubních nebo zubních implantátech.
Povrchová úprava činí slitiny titanu "poslušnějšími"
Povlak používá stejný hydroxyapatit jako kost, díky čemuž kost roste rychleji; povrch je tvořen nanopóry, což usnadňuje uchycení buněk; a přidáním proteinu pro růst kostí se buňky poslušně stanou kostními buňkami.
Kde se bude používat? Jak se to v budoucnu změní?
Nyní se používá v kloubech, kostních šroubech, zubních implantátech a pouzdrech kardiostimulátorů, pomáhá lidem chodit, jíst a znovu tlouct srdce. V budoucnu budeme vyvíjet nové, měkčí a pro člověka-přívětivější slitiny, které nepoužívají hliník a vanad; 3D tisk umožní přizpůsobit implantáty tvaru vašich kostí; a v kombinaci s keramikou a plasty dosáhnete ještě lepších výsledků.
