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Ligas biomédicas de titânio: desenvolvimento e status de pesquisa

Jun 16, 2022

Curso de desenvolvimento de atmosas biomédicas Ti

Os materiais metálicos são os primeiros materiais tradicionais na história do desenvolvimento biomédico humano para reparação de feridas e tratamento ortopédico. Desde a década de 1930, a liga CoCr e o aço inoxidável têm sido sucessivamente utilizados no campo da medicina e se tornam os materiais metálicos tradicionais atuais para tratamento médico; Na década de 1940, foi estudado o titânio biomédico de desempenho mais superior e demonstrou sua viabilidade clínica. As ligas biomédicas de titânio experimentaram 3 processos, desde titânio puro, titânio Ti-6Al-4V, e titânio melhorado até baixo módulo β:

◗1950-1980: o titânio puro foi utilizado pela primeira vez no campo biomédico e foi confirmada boa biocompatibilidade. Ti-6Al-4V é amplamente utilizado nos materiais de reparo ou substituição cirúrgicos.

◗ 1980-1990: foi confirmado que V e Al são elementos com efeitos tóxicos e colaterais sobre organismos; A segunda geração de nova liga médica de titânio melhorada com Nb e Fe substituindo V foi desenvolvida.

◗ 1990 - presente: β liga de titânio Ti13Nb13Zr com melhor biocompatibilidade e modulo elástico inferior foi desenvolvido no início da década de 1990, a biomedicina com excelentes propriedades foi aberta desde então β Desenvolvimento e uso de ligas de titânio.

Status e problemas de pesquisa doméstica

A China iniciou a pesquisa e a aplicação de materiais de liga de titânio médico na década de 1970, através da pesquisa anterior de imitação sobre Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, e ligas de titânio médico ti-5al-2.5fe, já em 1999, o Northwest Nonferrous Metals Research Institute desenvolveu pela primeira vez o primeiro α Uma nova liga de titânio médico TAMZ (Ti-2.5Al-2.5Mo-2.5Zr) tem as mesmas propriedades abrangentes que Ti-6Al-7Nb.

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Em 2005, o Instituto Noroeste de metais não rasos desenvolveu 2 novos módulos de alta resistência e baixo modulus perto de β Tizrmonb (TLE) e Ti Zr Sn Mo Nb (TLM) são ligas médicas de titânio. O Instituto de Metais da Academia Chinesa de Ciências também desenvolveu um novo módulo baixo perto β liga de titânio ti-24nb-4zr-7.6sn (Ti 2448). Além disso, o Instituto de Metais Não-Ferrosos de Pequim, o Instituto de Tecnologia Harbin, a Universidade do Nordeste, a Universidade de Tianjin e outras unidades também estão realizando novas β A aplicação e a pesquisa básica relacionada do tipo uma liga de titânio.

Com base nas condições nacionais da China, a China é um grande país com cerca de 1,3 bilhão de pessoas e 60 milhões de pessoas com deficiência, e a China está entrando em uma sociedade envelhecida. Portanto, é necessário fornecer um grande número de materiais biomédicos de alta qualidade e dispositivos para diagnóstico e tratamento clínico. No entanto, a pesquisa sobre implantes médicos na China começou relativamente tarde. Atualmente, quase metade das articulações artificiais precisam ser importadas, enquanto mais de 90% dos implantes dentários e alguns implantes high-end usam produtos importados, que são muito caros e difíceis para as pessoas comuns da classe trabalhadora suportarem. Portanto, o desenvolvimento de novas ligas de titânio com módulo elástico não tóxico, baixo elástico e preço baixo é um assunto digno de estudo.


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