Titaani on ainoa metalli, jota ihmiskeho ei hylkää, kun se lääketieteellisesti laitetaan kehoon, miksi ei? Onko titaanin ja ihmiskehon koostumuksen välillä mitään yhteyttä?
Ensinnäkin, niin kutsuttu hylkääminen on vieraiden proteiinin tunnistava immuunijärjestelmä, joka on merkitty vasta -aineella, joka sitten laukaisee tulehduksellisen vasteen, jossa immuunisolut aggregoivat, fagosytoosi ja hajottavat vieraat solut ja virukset.
Myös merkittävin metallien vaara kehossa on metallin korroosio kehon nesteillä, ja tietyt metalli -ionit+ voivat olla sytotoksisia.
Titaniumin suurin etu on, että se voi muodostaa korkealaatuisen oksidikalvon ilmassa ja vedessä huoneenlämpötilassa, mikä estää titaani-ioneja kokonaan ruumiin. Titaniumin oksidikalvo on melkein täysin ei-korroosinen kehossa, jota kutsutaan histoyhteensopivuudeksi.
Ei vain ihmiskehossa, kemianteollisuudessa, vahva happo- ja alkalyympäristö, syvänmeren teollisuudessa voimakas suola korroosioympäristö, mutta myös vain titaaniseoksella voi olla rakenteellisen metallin raskas vastuu vastustaa korroosion alla olevia ankaria ympäristöjä.
Itse asiassa metalli tantaali + ja niobium elävissä organismeissa ja titaanissa on samanlainen, mutta kalliimpi kuin titaani, mekaaninen prosessointi suorituskyky ei välttämättä ole parempi, joten ei paljon hyötyä.
Titaaniseoksia käytetään laajasti ihmiskehossa, koska:
1. Bioyhteensopivuus:
Titaniumseosten biologinen yhteensopivuus johtuu pääasiassa titaanioksidikerroksesta, joka voi luonnollisesti muodostaa sen pinnalle. Tämä oksidikerros on niin stabiili, että se estää tehokkaasti metalli -ionien vapautumisen vartaloon, vähentäen siten immuunireaktioita. Titanioksidikerroksen inertti luonne tarkoittaa, että se tuskin reagoi kehon biologisten kudosten tai kehon nesteiden kanssa, mikä vähentää edelleen hyljinnän ja tulehduksen todennäköisyyttä.
2. tiheys/mekaaniset ominaisuudet:
Titaaniseosten vahvuus ja sitkeys tekevät niistä ihanteellisia ortopedisia implanttien materiaaleja, joiden tiheys on samanlainen kuin ihmisen luu. Nämä fysikaaliset ominaisuudet ovat samanlaisia kuin ihmisen luu ja auttavat minimoimaan implantin ja luun väliset stressin epäsuhteet.
3. Korroosionkestävyys:
Titaaniseoksilla on erittäin korkea korroosioresistenssi ihmiskehossa. Tämä johtuu siitä, että titaanioksidikerros estää kehon nesteiden ja metallien välisen suoran kosketuksen vähentäen korroosiota ja estäen metalli -ionien vapautumisen.
4. Ei-magneettinen:
Titaanin ei-magneettinen luonne tarkoittaa, että implantti ei häiritse diagnostisia toimenpiteitä, kuten magneettikuvauskuvaa (MRI).
Näiden titaaniseosten ominaisuuksien vuoksi ihmisen solut kasvavat titaaniseoksella ja lopulta "kasvaa" sen kanssa.
