Waarom stoot het menselijk lichaam titaniumlegeringen niet af? Waarom stoot het andere metalen af?
Ten eerste vindt er sprake van zogenaamde afstoting wanneer het immuunsysteem het vreemde eiwit herkent, dat is gelabeld door antilichamen, en vervolgens een ontstekingsreactie veroorzaakt waarbij immuuncellen vreemde cellen en virussen aggregeren, verslinden en afbreken.
Bovendien is het grootste gevaar van metalen in het lichaam de corrosie van metalen door lichaamsvloeistoffen, en sommige metaalionen kunnen cytotoxisch zijn.
Het grootste voordeel van titanium is dat het bij kamertemperatuur een oxidefilm van hoge- kwaliteit kan vormen in lucht en water, waardoor titaniumionen volledig worden verhinderd het lichaam binnen te dringen. De titaniumoxidefilm is vrijwel volledig ongevoelig voor corrosie in het lichaam, wat weefselcompatibiliteit wordt genoemd.
Niet alleen in het menselijk lichaam, maar ook in de sterk zure en alkalische omgeving van de chemische industrie, en in de sterke zoutcorrosieomgeving van de diepzee-industrie, kunnen alleen titaniumlegeringen de belangrijke rol spelen van structurele metalen en weerstand bieden aan corrosie in verschillende ruwe omgevingen.
In feite zijn metalen zoals tantaal + en niobium vergelijkbaar met titanium in levende organismen, maar ze zijn duurder dan titanium en hun bewerkingseigenschappen zijn niet noodzakelijkerwijs beter, dus ze zijn niet erg bruikbaar.
Laten we eens kijken of titaniumlegeringen veel worden gebruikt in het menselijk lichaam, omdat:
Biocompatibiliteit:
De biocompatibiliteit van titaniumlegeringen is voornamelijk te danken aan de natuurlijk gevormde titaniumoxidelaag op het oppervlak. Deze oxidefilm is zeer stabiel en voorkomt effectief het vrijkomen van metaalionen in het lichaam, waardoor de immuunrespons wordt verminderd. Door de inertheid van de titaniumoxidelaag reageert deze nauwelijks met biologische weefsels of lichaamsvloeistoffen in het lichaam, waardoor de kans op afstoting en ontstekingen verder wordt verkleind.
Dichtheid/mechanische eigenschappen:
De sterkte en taaiheid van titanium maken het een ideaal materiaal voor orthopedische implantaten, met een dichtheid die vergelijkbaar is met die van menselijk bot. Deze fysieke eigenschappen zijn vergelijkbaar met die van menselijk bot en helpen de spanningsmismatches tussen implantaten en bot te verminderen.
Corrosiebestendigheid:
Titaniumlegeringen zijn zeer goed bestand tegen corrosie in het menselijk lichaam. Dit komt omdat de titaniumoxidelaag direct contact tussen lichaamsvloeistoffen en metalen voorkomt, waardoor corrosie wordt verminderd en het vrijkomen van metaalionen wordt voorkomen.
Niet-magnetisch:
De niet-magnetische aard van titaniumlegeringen betekent dat implantaten diagnostische procedures zoals magnetische resonantie beeldvorming (MRI) niet verstoren.
Vanwege deze eigenschappen van titaniumlegeringen zullen menselijke cellen langs de titaniumlegering groeien en uiteindelijk met de titaniumlegering ‘groeien’.
De metalen die in de geneeskunde in het menselijk lichaam worden gestopt, zijn gemaakt van titaniumlegeringen. Titanium is het enige metaal dat het menselijk lichaam niet afstoot. Waarom niet afweren? Is er een verband tussen titanium en de samenstelling van het menselijk lichaam?
Ten eerste vindt er sprake van zogenaamde afstoting wanneer het immuunsysteem het vreemde eiwit herkent, dat is gelabeld door antilichamen, en vervolgens een ontstekingsreactie veroorzaakt waarbij immuuncellen vreemde cellen en virussen aggregeren, verslinden en afbreken.
Bovendien is het grootste gevaar van metalen in het lichaam de corrosie van metalen door lichaamsvloeistoffen, en sommige metaalionen kunnen cytotoxisch zijn.
Het grootste voordeel van titanium is dat het bij kamertemperatuur een oxidefilm van hoge- kwaliteit kan vormen in lucht en water, waardoor titaniumionen volledig worden verhinderd het lichaam binnen te dringen. De titaniumoxidefilm is vrijwel volledig ongevoelig voor corrosie in het lichaam, wat weefselcompatibiliteit wordt genoemd.
Niet alleen in het menselijk lichaam, maar ook in de sterk zure en alkalische omgeving van de chemische industrie, en in de sterke zoutcorrosieomgeving van de diepzee-industrie, kunnen alleen titaniumlegeringen de belangrijke rol spelen van structurele metalen en weerstand bieden aan corrosie in verschillende ruwe omgevingen.
In feite zijn de metalen tantaal + en niobium in de biologie vergelijkbaar met titanium, maar ze zijn duurder dan titanium en hebben niet noodzakelijkerwijs betere bewerkingseigenschappen, dus ze zijn niet erg bruikbaar.
Laten we eens kijken of titaniumlegeringen veel worden gebruikt in het menselijk lichaam, omdat:
Biocompatibiliteit:
De biocompatibiliteit van titaniumlegeringen is voornamelijk te danken aan de natuurlijk gevormde titaniumoxidelaag op het oppervlak. Deze oxidefilm is zeer stabiel en voorkomt effectief het vrijkomen van metaalionen in het lichaam, waardoor de immuunrespons wordt verminderd. Door de inertheid van de titaniumoxidelaag reageert deze nauwelijks met biologische weefsels of lichaamsvloeistoffen in het lichaam, waardoor de kans op afstoting en ontstekingen verder wordt verkleind.
Dichtheid/mechanische eigenschappen:
De sterkte en taaiheid van titanium maken het een ideaal materiaal voor orthopedische implantaten, met een dichtheid die vergelijkbaar is met die van menselijk bot. Deze fysieke eigenschappen zijn vergelijkbaar met die van menselijk bot en helpen de spanningsmismatches tussen implantaten en bot te verminderen.
Corrosiebestendigheid:
Titaniumlegeringen zijn zeer goed bestand tegen corrosie in het menselijk lichaam. Dit komt omdat de titaniumoxidelaag direct contact tussen lichaamsvloeistoffen en metalen voorkomt, waardoor corrosie wordt verminderd en het vrijkomen van metaalionen wordt voorkomen.
Niet-magnetisch:
De niet-magnetische aard van titaniumlegeringen betekent dat implantaten diagnostische procedures zoals magnetische resonantie beeldvorming (MRI) niet verstoren.
Vanwege deze eigenschappen van titaniumlegeringen zullen menselijke cellen langs de titaniumlegering groeien en uiteindelijk met de titaniumlegering ‘groeien’.
