Tıp sektöründe metal malzemelerin kullanımı kesinlikle insan vücuduna zararsız olmalıdır. Metal korozyonu olduğunda, metal iyonlarını çözebilir, organizmanın (insan vücudu) hücresel organizasyonunun etkisi için, bu nedenle paslanması kolay olmayan, yüksek korozyona dayanıklı metal malzemeler seçmek gerekir, titanyum bir tür yüksek korozyona dayanıklı malzemeler. Paslanmaz çelik serilerinden kobalt bazlı ve titanyum bazlı alaşım serilerine kadar medikal metal malzemelerde titanyum ve titanyum alaşımı oranı artmaktadır. Dünya çapında tıp sektöründe kullanılan titanyum miktarı yılda yaklaşık 1000 tondur.
Metal iyonlarının insan vücudunun uyum kabiliyetine tepkisini gözlemlemek amacıyla, fare akciğer fibroblastları (V79 hücreleri) ve fare (20-gündüz- Çin'de tıbbi deneyler için ve Bağımsız Ürün Değerlendirme Teknolojisi İdari Kurumu (IAIPET) tarafından kullanılan eski fare) fibroblast dokuları (I929 hücreleri). Tıbbi Cihazların Biyolojik Değerlendirmesinin Standardizasyonu Teknik Komitesi (TCSBMD) tarafından sağlanan elementel monomer iyonlarını, insan vücuduna (canlı organizmalar) verdikleri reaksiyonlara göre Şekil 1'de gösterildiği gibi üç gruba ayırdık.
Vanadyum (V), nikel (Ni) ve bakır (Cu) son derece zehirli olarak kabul edilir ve milyonda bir (×{{{0}}) konsantrasyonunda kısa bir süre içinde hücre ölümü meydana gelir. bu unsurlardan. V79 hücrelerinde vanadyum (V) ve nikel (N) ile yapılan deneyin sonuçları Şekil 2'de gösterilmektedir. Bir haftalık daldırma testinin sonuçları, nikel 10×10-6 civarındayken tüm hücrelerin öldüğünü gösterdi ( pm=parça/milyonda), vanadyum (V) ise iki basamak daha azdı ve vanadyum 0,6×10-6 civarındayken tüm hücreler öldü. İkincisi, sıçan ve tavşan gibi küçük hayvanların sert dokuları (kemikleri) ve yumuşak dokuları (sinüsleri) test amacıyla metal levhalara gömüldüğünde, bu toksik metallerin sert dokularda (kemiklerde) nekroza neden olduğu kesindir. temas kısmındaki yumuşak dokular (sinüsler).
nikel (Ni) iyon konsantrasyonuna bağlı olarak a-V79 hücre popülasyonu oluşum enerjisi.
vanadyum (V) iyon konsantrasyonuna karşı b-V79 hücre popülasyonu oluşum enerjisi.
Diğer grubun temas bölgesindeki fibröz dokuya implantasyon ve tutunma durumunda zararlı olduğu, vücudun dışına atılacak bir tür biyokütle reaksiyonu oluşturduğu belirtilmektedir ve bu durum demir için de geçerlidir. alüminyum, altın, gümüş vb. SUS 304L paslanmaz çelik ve SUS 36L paslanmaz çelik gibi genel metal malzemeler ile kobalt-krom alaşımları bu türe aittir. Kemik hücreleriyle kaynaşmayan sert dokuya gömülü metal parçası, birkaç hafta sonra çıkarma testi yapıldığında sorunsuz ve dirençsiz bir şekilde çıkarılır.
Üçüncü grup, canlı organizmalarla en az reaksiyona giren ve titanyum, zirkonyum, niyobyum, tantal, platin vb. implantasyon ve tutturma için uygundur. Bu metaller canlı organizmalara implante edildiğinde veya bağlandıklarında sert ve yumuşak dokulara sıkı bir şekilde bağlanarak somatize olurlar.
Sonuç olarak titanyum güvenli bir metaldir çünkü canlı organizmalara zarar verme olasılığı daha düşüktür. Titanyum alaşımları kullanıldığında, kullanılan alaşım elementleri saf titanyuma göre korozyona daha az dayanıklıdır ve korozyon meydana geldiğinde alaşım elementleri çözülür. Korozyona dayanıklı ve invaziv olmayan alaşım elementlerinin seçilmesi gerekir. Titanyum alaşımlarında Ti-6AI-4V alaşımı uzun süredir uçak imalatında ve deniz suyuna dayanıklı mühendislik ekipmanlarında kullanılmaktadır ve çok sayıda kullanım örneği bulunmaktadır. Tıp alanında korozyon direnci iyi olan (düşük demir, oksijen ve hidrojen içeriği) ELI alaşımları uzun süredir kullanılmaktadır. Ancak yakın zamanda, implantasyon ve yerleştirmeye yönelik titanyum alaşımlarının araştırılması ve geliştirilmesinin bir parçası olarak, vanadyumu (V) niyobyum (Nb) ile değiştirerek Ti-13Nb-13Zr alaşımını standartlaştırdık. Monomerin mutajenitesi (ASTM, ISO) raporuna göre zararsız bir alaşımdır. Ayrıca çok beğenilen ve agresif bir alüminyum uzaklaştırıcı alaşım da yakında piyasaya sürülecek.
