Varför stöter inte människokroppen bort titanlegeringar? Varför stöter det bort andra metaller?
För det första är den så kallade avstötningen när immunsystemet känner igen det främmande proteinet, som är märkt av antikroppar, och sedan utlöser ett inflammatoriskt svar där immunceller aggregerar, slukar och bryter ner främmande celler och virus.
Dessutom är den största faran med metaller i kroppen korrosion av metaller av kroppsvätskor, och vissa metalljoner kan vara cytotoxiska.
Den största fördelen med titan är att det kan bilda en oxidfilm av hög-kvalitet i luft och vatten vid rumstemperatur, vilket helt hindrar titanjoner från att komma in i kroppen. Titanoxidfilmen är nästan helt ogenomtränglig för korrosion i kroppen, vilket kallas vävnadskompatibilitet.
Inte bara i människokroppen utan också i den kemiska industrins starka sura och alkaliska miljö, och i den starka saltkorrosionsmiljön i djuphavsindustrin-, kan bara titanlegeringar spela den viktiga rollen som strukturella metaller och motstå korrosion i olika tuffa miljöer.
Faktum är att metaller som tantal + och niob liknar titan i levande organismer, men de är dyrare än titan och deras bearbetningsegenskaper är inte nödvändigtvis bättre, så de är inte särskilt användbara.
Låt oss reda ut att titanlegeringar används i stor utsträckning i människokroppen eftersom:
Biokompatibilitet:
Biokompatibiliteten hos titanlegeringar beror främst på det naturligt bildade titanoxidskiktet på dess yta. Denna oxidfilm är mycket stabil och förhindrar effektivt frisättningen av metalljoner i kroppen, vilket minskar immunsvaret. Titanoxidskiktets tröghet gör att det knappast reagerar med biologiska vävnader eller kroppsvätskor i kroppen, vilket ytterligare minskar möjligheten till avstötning och inflammation.
Densitet/mekaniska egenskaper:
Titans styrka och seghet gör det till ett idealiskt material för ortopediska implantat, med en täthet som liknar mänskligt ben. Dessa fysiska egenskaper liknar mänskligt ben och hjälper till att minska stressfel mellan implantat och ben.
Korrosionsbeständighet:
Titanlegeringar är mycket resistenta mot korrosion i människokroppen. Detta beror på att titanoxidskiktet förhindrar direktkontakt mellan kroppsvätskor och metaller, vilket minskar korrosion och förhindrar frigöring av metalljoner.
Icke-magnetisk:
Den icke-magnetiska karaktären hos titanlegeringar gör att implantat inte stör diagnostiska procedurer som magnetisk resonanstomografi (MRT).
På grund av dessa egenskaper hos titanlegeringar kommer mänskliga celler att växa längs titanlegeringen och så småningom "växa" med titanlegeringen.
Metallerna som sätts in i människokroppen inom medicin är gjorda av titanlegeringar. Titan är den enda metall som människokroppen inte kommer att stöta bort. Varför inte stöta bort det? Finns det något samband mellan titan och människokroppens sammansättning?
För det första är den så kallade avstötningen när immunsystemet känner igen det främmande proteinet, som är märkt av antikroppar, och sedan utlöser ett inflammatoriskt svar där immunceller aggregerar, slukar och bryter ner främmande celler och virus.
Dessutom är den största faran med metaller i kroppen korrosion av metaller av kroppsvätskor, och vissa metalljoner kan vara cytotoxiska.
Den största fördelen med titan är att det kan bilda en oxidfilm av hög-kvalitet i luft och vatten vid rumstemperatur, vilket helt hindrar titanjoner från att komma in i kroppen. Titanoxidfilmen är nästan helt ogenomtränglig för korrosion i kroppen, vilket kallas vävnadskompatibilitet.
Inte bara i människokroppen utan också i den kemiska industrins starka sura och alkaliska miljö, och i den starka saltkorrosionsmiljön i djuphavsindustrin-, kan bara titanlegeringar spela den viktiga rollen som strukturella metaller och motstå korrosion i olika tuffa miljöer.
Faktum är att metallerna tantal + och niob liknar titan inom biologin, men de är dyrare än titan och har inte nödvändigtvis bättre bearbetningsegenskaper, så de är inte särskilt användbara.
Låt oss reda ut att titanlegeringar används i stor utsträckning i människokroppen eftersom:
Biokompatibilitet:
Biokompatibiliteten hos titanlegeringar beror främst på det naturligt bildade titanoxidskiktet på dess yta. Denna oxidfilm är mycket stabil och förhindrar effektivt frisättningen av metalljoner i kroppen, vilket minskar immunsvaret. Titanoxidskiktets tröghet gör att det knappast reagerar med biologiska vävnader eller kroppsvätskor i kroppen, vilket ytterligare minskar möjligheten till avstötning och inflammation.
Densitet/mekaniska egenskaper:
Titans styrka och seghet gör det till ett idealiskt material för ortopediska implantat, med en täthet som liknar mänskligt ben. Dessa fysiska egenskaper liknar mänskligt ben och hjälper till att minska stressfel mellan implantat och ben.
Korrosionsbeständighet:
Titanlegeringar är mycket resistenta mot korrosion i människokroppen. Detta beror på att titanoxidskiktet förhindrar direktkontakt mellan kroppsvätskor och metaller, vilket minskar korrosion och förhindrar frigöring av metalljoner.
Icke-magnetisk:
Den icke-magnetiska karaktären hos titanlegeringar gör att implantat inte stör diagnostiska procedurer som magnetisk resonanstomografi (MRT).
På grund av dessa egenskaper hos titanlegeringar kommer mänskliga celler att växa längs titanlegeringen och så småningom "växa" med titanlegeringen.
