Titanium Metal: Pioneering Innovations in Biomedical Applications

Ma ke kahua ākea o ka biomedicine, ua lōʻihi ka hana koʻikoʻi o ka metala titanium, ma muli o kāna mau waiwai kino a me nā kemika. Ma waena o nā alloys titanium i hoʻohana pinepine ʻia, ʻo Ti-6Al-4V a me Ti-6Al-4V ELI i noho aliʻi ʻia ma ke ʻano he mau mea hele no nā implants olakino. Eia nō naʻe, i ka holomua ʻana o ka noiʻi, ua ʻike ʻia nā hopohopo e pili ana i nā pilikia olakino e hiki mai ana e ka mea vanadium i loko o kēia mau ʻāpana. ʻOiai ʻaʻohe kino hoʻoponopono i pāpā ʻole i ka hoʻohana ʻana, ua ʻike ʻia ka hoʻohana ʻana o nā alloys Ti-6Al-4V i ka ʻāpana biomedical.

I ka pane ʻana i kēia mau hopohopo, ua hoʻomaka nā hui noiʻi a puni ka honua i ka hoʻomohala ʻana i nā alloys titanium hou no ka hoʻohana olakino. Ua hana mua nā kānaka ʻepekema ma Switzerland i ka hoʻokumu ʻana i ka alloy Ti-6Al-7Nb, i hoʻohana maikaʻi ʻia i nā hoʻonohonoho lāʻau lapaʻau. Ma Kina, he hui pū ʻana ma waena o ka Beijing Nonferrous Metals Research Institute a me Baoji Nonferrous Metals Processing Plant i alakaʻi ʻia i ka hoʻomohala ʻana i kahi vanadium-free medical titanium alloy. Ua hala kēia hana hou i nā hoʻokolohua koʻikoʻi koʻikoʻi a ua loaʻa iā ia ka makana mua no ka holomua ʻepekema a me ka ʻenehana ma Nonferrous Metals e Kina i ka makahiki 2001, e hōʻailona ana i kahi hoʻokō koʻikoʻi ma ke kahua o nā alloys titanium medical.

ʻAʻole e hoʻokuʻu ʻia, ua holomua nui nā hui noiʻi mai nā ʻāina e like me Kelemānia a me India, e hoʻolauna ana i nā mea hoʻohui lāʻau titanium hou e like me Ti-5Al-2.5Fe, Ti-5Al-1.5B, a me Ti-15Mo-5Zr-3Al. ʻAʻole kēia mau holomua i hoʻonui wale i ka laulā o nā mea i loaʻa i ka biomedicine akā hāʻawi pū kekahi i nā mea maʻi i nā koho lapaʻau like ʻole.

Ke hoʻonui nei nā koi no ka biocompatibility, ke nānā pono nei nā mea noiʻi i ka hopena o nā mea hoʻohui i ke kino o ke kanaka. Ua hōʻike ʻia nā haʻawina mai nā makahiki 1990 e hiki i ka alumini, kahi mea maʻamau i nā alloys titanium, hiki ke hoʻopilikia i ka ʻōnaehana nerve a ua hoʻopili ʻia i ka maʻi o Alzheimer. No laila, ua lilo ka hoʻomohala ʻana i nā mea ʻawaʻawa, biocompatible titanium alloys i mea nui.

Ma muli o kēia mau ʻike, ua alakaʻi ka poʻe noiʻi mai nā ʻāina e like me ʻAmelika Hui Pū ʻIa a me Iapana i ka hoʻomohala ʻana i nā alloys β-titanium hou, me ka hoʻokomo ʻana i nā mea ʻawaʻawa ʻole e like me ka molybdenum, niobium, tantalum, a me zirconium. ʻAʻole hāʻawi wale kēia mau alloys i ka biocompatibility maikaʻi loa akā hōʻike pū kekahi i kahi modulus elastic haʻahaʻa, ʻoi aku ka pili o ka iwi kanaka. Hoʻonui kēia ʻano like i ka paʻa a me ka hōʻoluʻolu o nā implants lapaʻau.

I ka hopena, ke hele nei ka metala titanium i kahi loli nui i kāna mau noi biomedical. Me ka hoʻomau mau ʻana o nā lāʻau lapaʻau titanium hou a me nā holomua i ka ʻenehana, ua maopopo ka hana nui o ka titanium i ka wā e hiki mai ana o ka biomedicine, e hāʻawi nui ana i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ke olakino kanaka.