Quá trình phát triển của hợp kim Ti y sinh
Vật liệu kim loại là vật liệu truyền thống sớm nhất trong lịch sử phát triển y sinh của loài người để sửa chữa vết thương và điều trị chỉnh hình. Kể từ những năm 1930, hợp kim CoCr và thép không gỉ liên tiếp được sử dụng trong lĩnh vực y tế và trở thành vật liệu kim loại truyền thống hiện nay để điều trị y tế; Vào những năm 1940, titan y sinh có hiệu suất vượt trội hơn đã được nghiên cứu và chứng minh tính khả thi trên lâm sàng của nó. Hợp kim titan y sinh đã trải qua 3 quy trình, từ titan nguyên chất, titan Ti -6 Al -4 V và titan cải tiến đến mô đun thấp:
◆ 1950-1980: titan nguyên chất lần đầu tiên được sử dụng trong lĩnh vực y sinh và khả năng tương thích sinh học tốt đã được xác nhận. Ti -6 Al -4 V được sử dụng rộng rãi trong vật liệu thay thế hoặc sửa chữa phẫu thuật.
◆ 1980-1990: đã xác nhận rằng V và Al là những nguyên tố có độc tính và tác dụng phụ đối với sinh vật; Thế hệ thứ hai của hợp kim titan y tế mới cải tiến với Nb và Fe thay thế cho V đã được phát triển.
◆ 1990 - hiện tại: Hợp kim titan Ti13Nb13Zr với khả năng tương thích sinh học tốt hơn và mô đun đàn hồi thấp hơn đã được phát triển vào đầu những năm 1990, Biomedicine với các đặc tính tuyệt vời kể từ đó đã được phát triển và sử dụng hợp kim titan.
Thực trạng và vấn đề nghiên cứu trong nước
Trung Quốc đã bắt đầu nghiên cứu và ứng dụng vật liệu hợp kim titan y tế vào những năm 1970, thông qua nghiên cứu bắt chước trước đó về Ti -6 Al -4 V, Ti -6 Al -7 Nb, và ti -5 al -2. Hợp kim titan y tế 5fe, Ngay từ năm 1999, Viện nghiên cứu kim loại màu Tây Bắc lần đầu tiên phát triển hợp kim titan y tế A mới đầu tiên TAMZ (Ti -2. 5Al {{ 11}}. 5Mo -2. 5Zr) có các thuộc tính toàn diện giống như Ti -6 Al -7 Nb.
Năm 2005, Viện kim loại màu Tây Bắc đã phát triển 2 môđun độ bền cao và môđun thấp mới gần Tizrmonb (TLE) và Ti Zr Sn Mo Nb (TLM) là hợp kim titan y tế. Viện kim loại thuộc Viện Khoa học Trung Quốc cũng đã phát triển một môđun thấp mới gần hợp kim Titan ti -24 nb -4 zr -7. 6sn (Ti 2448). Ngoài ra, Viện kim loại màu Bắc Kinh, Viện Công nghệ Cáp Nhĩ Tân, Đại học Đông Bắc, Đại học Thiên Tân, và các đơn vị khác cũng đang tiến hành ứng dụng mới và nghiên cứu cơ bản liên quan của loại hợp kim titan.
Dựa trên các điều kiện quốc gia của Trung Quốc, Trung Quốc là một quốc gia rộng lớn với khoảng 1,3 tỷ người và 60 triệu người tàn tật, và Trung Quốc đang bước vào một xã hội già hóa. Vì vậy, việc cung cấp một số lượng lớn các vật liệu và thiết bị y sinh chất lượng cao phục vụ cho việc chẩn đoán và điều trị lâm sàng là rất cần thiết. Tuy nhiên, nghiên cứu về cấy ghép y tế ở Trung Quốc bắt đầu khá muộn. Hiện tại, gần một nửa số khớp nhân tạo cần phải nhập khẩu, trong khi hơn 90% số implant và một số implant cao cấp sử dụng hàng nhập khẩu, rất đắt đỏ và người dân lao động bình thường khó có thể chịu đựng được. Do đó, việc phát triển các hợp kim titan mới không độc hại, mô đun đàn hồi thấp và giá thành rẻ là một chủ đề đáng được nghiên cứu.
