Miks inimkeha ei tõrju titaanisulameid? Miks see tõrjub teisi metalle?
Esiteks, nn hülgamine on see, kui immuunsüsteem tunneb ära võõrvalgu, mis on märgistatud antikehadega, ja käivitab seejärel põletikulise reaktsiooni, mille käigus immuunrakud agregeeruvad, õgivad ja lagundavad võõrrakke ja viirusi.
Lisaks on metallide peamine oht organismis metallide korrosioon kehavedelike poolt ning mõned metalliioonid võivad olla tsütotoksilised.
Titaani suurim eelis on see, et see võib toatemperatuuril moodustada õhus ja vees kvaliteetse{0}}oksiidkile, takistades täielikult titaanioonide sisenemist kehasse. Titaanoksiidkile on peaaegu täielikult korrosioonikindel kehas, mida nimetatakse kudede ühilduvuseks.
Mitte ainult inimkehas, vaid ka keemiatööstuse tugevas happe- ja leeliskeskkonnas ning süvameretööstuse tugevas soolade korrosioonikeskkonnas -võivad ainult titaanisulamid mängida olulist rolli konstruktsioonimetallidena ja taluda korrosiooni erinevates karmides keskkondades.
Tegelikult on sellised metallid nagu tantaal + ja nioobium elusorganismides sarnased titaaniga, kuid need on titaanist kallimad ja nende töötlemisomadused ei pruugi olla paremad, seega pole need eriti kasulikud.
Selgitame välja, et titaanisulameid kasutatakse inimkehas laialdaselt, kuna:
Biosobivus:
Titaanisulamite biosobivus tuleneb peamiselt looduslikult moodustunud titaanoksiidikihist selle pinnal. See oksiidkile on väga stabiilne ja takistab tõhusalt metalliioonide eraldumist kehasse, vähendades seega immuunvastust. Titaanoksiidi kihi inertsus tähendab, et see peaaegu ei reageeri organismis olevate bioloogiliste kudede või kehavedelikega, mis vähendab veelgi äratõukereaktsiooni ja põletiku võimalust.
Tihedus/mehaanilised omadused:
Titaani tugevus ja sitkus muudavad selle ideaalseks materjaliks ortopeediliste implantaatide jaoks, mille tihedus on sarnane inimese luuga. Need füüsikalised omadused on sarnased inimese luuga ja aitavad vähendada stressi ebakõlasid implantaatide ja luu vahel.
Korrosioonikindlus:
Titaanisulamid on inimkehas väga korrosioonikindlad. Seda seetõttu, et titaanoksiidi kiht takistab otsest kontakti kehavedelike ja metallide vahel, vähendades korrosiooni ja takistades metalliioonide vabanemist.
Mitte{0}}magnetilised:
Titaanisulamite mitte-magnetiline olemus tähendab, et implantaadid ei sega diagnostilisi protseduure, nagu magnetresonantstomograafia (MRI).
Nende titaanisulamite omaduste tõttu kasvavad inimrakud piki titaanisulamit ja lõpuks "kasvavad" koos titaanisulamiga.
Metallid, mida meditsiinis inimkehasse viiakse, on valmistatud titaanisulamitest. Titaan on ainus metall, mida inimkeha ei tõrju. Miks mitte tõrjuda? Kas titaani ja inimkeha koostise vahel on seos?
Esiteks, nn hülgamine on see, kui immuunsüsteem tunneb ära võõrvalgu, mis on märgistatud antikehadega, ja käivitab seejärel põletikulise reaktsiooni, mille käigus immuunrakud agregeeruvad, õgivad ja lagundavad võõrrakke ja viirusi.
Lisaks on metallide peamine oht organismis metallide korrosioon kehavedelike poolt ning mõned metalliioonid võivad olla tsütotoksilised.
Titaani suurim eelis on see, et see võib toatemperatuuril moodustada õhus ja vees kvaliteetse{0}}oksiidkile, takistades täielikult titaanioonide sisenemist kehasse. Titaanoksiidkile on peaaegu täielikult korrosioonikindel kehas, mida nimetatakse kudede ühilduvuseks.
Mitte ainult inimkehas, vaid ka keemiatööstuse tugevas happe- ja leeliskeskkonnas ning süvameretööstuse tugevas soolade korrosioonikeskkonnas -võivad ainult titaanisulamid mängida olulist rolli konstruktsioonimetallidena ja taluda korrosiooni erinevates karmides keskkondades.
Tegelikult on metallid tantaal + ja nioobium bioloogias sarnased titaaniga, kuid need on titaanist kallimad ja neil pole ilmtingimata paremaid töötlemisomadusi, seega pole need eriti kasulikud.
Selgitame välja, et titaanisulameid kasutatakse inimkehas laialdaselt, kuna:
Biosobivus:
Titaanisulamite biosobivus tuleneb peamiselt looduslikult moodustunud titaanoksiidikihist selle pinnal. See oksiidkile on väga stabiilne ja takistab tõhusalt metalliioonide eraldumist kehasse, vähendades seega immuunvastust. Titaanoksiidi kihi inertsus tähendab, et see peaaegu ei reageeri organismis olevate bioloogiliste kudede või kehavedelikega, mis vähendab veelgi äratõukereaktsiooni ja põletiku võimalust.
Tihedus/mehaanilised omadused:
Titaani tugevus ja sitkus muudavad selle ideaalseks materjaliks ortopeediliste implantaatide jaoks, mille tihedus on sarnane inimese luuga. Need füüsikalised omadused on sarnased inimese luuga ja aitavad vähendada stressi ebakõlasid implantaatide ja luu vahel.
Korrosioonikindlus:
Titaanisulamid on inimkehas väga korrosioonikindlad. Seda seetõttu, et titaanoksiidi kiht takistab otsest kontakti kehavedelike ja metallide vahel, vähendades korrosiooni ja takistades metalliioonide vabanemist.
Mitte{0}}magnetilised:
Titaanisulamite mitte-magnetiline olemus tähendab, et implantaadid ei sega diagnostilisi protseduure, nagu magnetresonantstomograafia (MRI).
Nende titaanisulamite omaduste tõttu kasvavad inimrakud piki titaanisulamit ja lõpuks "kasvavad" koos titaanisulamiga.
