Sümük qüsurlarının müalicəsi üçün 3D çap məsaməli implantları toxuma mühəndisliyi sahəsində yeni bir irəliləyişdir. 3D çap texnologiyasından istifadə edərək, implant materialının məsamə ölçüsü, məsaməlik, məsamə forması və səth topoqrafiyası kimi fiziki parametrlər üzərində dəqiq mikroməsamə dizaynı həyata keçirilə bilər. Bu üstünlüyü ənənəvi sümük implantı iskeleləri ilə müqayisə etmək çətindir, ona görə də o, daha ideal biouyğunluq və mexaniki xüsusiyyətlərə malik fərdiləşdirilmiş implantlar istehsal edilə bilər, xəstələrin ehtiyaclarını tam ödəyə bilər.
Niyə titan ərintisi seçməlisiniz
Titan və titan ərintiləri yalnız 20-ci əsrin ortalarında tədricən inkişaf etməyə başlayan bir növ metal materialdır. Aşağı sıxlıq, yüksək xüsusi güc, yaxşı korroziyaya davamlılıq və yaxşı biouyğunluq xüsusiyyətlərinə malikdir. Aerokosmik, neft-kimya, tibb və səhiyyə sahələrində geniş istifadə olunur.
Birinci mərhələ
Titanın tibbi implantlarda tətbiqi ilə bağlı, hələ 1940-cı ildə alimlər titan implantları ilə siçan bud sümüyü arasındakı ətalət haqqında məlumat verdilər. 1951-ci ildə bəzi alimlər təmiz titanın digər ənənəvi implant materiallarından daha yaxşı biouyğunluğa malik olduğunu təsdiqlədilər. Bununla belə, titan ərintilərinin yüksək istehsal dəyəri və implantlarda paslanmayan poladın yetkin bazarı səbəbindən tibb sahəsində titan ərintilərinin tətbiqi və inkişafı nisbətən yavaş olmuşdur.
İkinci mərhələ
1960-cı illərdən bəri təmiz titan klinik ağız tədqiqatlarında insan implantı kimi istifadə edilmişdir. Daha mükəmməl performansa malik Ti-6Al-4V ərintilərinin inkişafı ilə titan ərintiləri tibbi implant bazarında geniş istifadə olunmağa başladı.
Qarşılaşdığımız problem
Ti-6Al-4V-nin elastik modulu yalnız təxminən 114GPa olsa da, bu, paslanmayan polad və kobalt-xrom ərintisi kimi digər bioloji materiallardan aşağı olsa da, yenə də insanın kortikal sümüyündən (15-25GPa) və süni sümükdən (0.05-3GPa) bir yüksəkdir. Bu qədər böyük fərq, uzun müddətdə implant ətrafında sümük rezorbsiyasına səbəb olacaq və hətta implantın sürüşməsinə səbəb olacaq, sümük implantasiyasının müvəffəqiyyət nisbətini azaldacaq "stress qoruyucu" effektinin meydana gəlməsinə səbəb olacaq.
"Stressdən qorunma" effekti bioloji implantın elastik moduluna (>100GPa) və reseptor sümüyünün elastik moduluna aiddir.
Eyni zamanda, tərkibində olan Al, V və digər elementlər müəyyən bioloji toksikliyə malikdir. İnsan bədənində uzun müddətli istifadə implant ətrafında toxuma lezyonlarına səbəb olacaq və ensefalopatiya və anemiya kimi simptomlara səbəb olacaq. İnsan orqanizmində uzunmüddətli istifadə üçün uyğun deyil. .
Həll Bioloji toksiklik
Son illərdə, bioloji titan ərintiləri üçün, tədqiqatçılar qeyri-toksiklik və aşağı elastik modul xüsusiyyətləri ətrafında Ti-Nb-Ta-Zr və Ti-Nb-Zr-Mo-Sn olan TLM ərintiləri olan Qum ərintilərini inkişaf etdirdilər. Ti-Nb-Zr-Sn və s. ehtiva edən Ti2448 ərintisi, bu ərintilərin hamısı Nb, Zr, Mo və yaxşı biouyğunluğu olan digər elementlərdən istifadə edir. Eksperimental nəticələr göstərir ki, belə titan ərintilərinin bioloji performansı, məsələn, sümük inkişafı və sensibilizasiyası ənənəvi implantlarda istifadə edilən Ti-6Al-4V və Ti-6Al-7Nb-dən daha yaxşıdır.
Stressdən qorunma
Tədqiqat məlumatları göstərir ki, məsaməli materialların inkişafı elastik modulu effektiv şəkildə azalda bilər, sümüklərin böyüməsi üçün fiziki yer təmin edir və sümük fiksasiyasını gücləndirir. Sümük implantının məsaməli materialları üçün bəzi alimlər məsaməliliyin 65% ilə 80% arasında nəzarət edilməli olduğunu bildirdilər. Həddindən artıq məsaməli implant materialları üçün məsaməlilik materialın sıxılma gücünü və yorğunluq xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldacaq, bu da materialın normal istifadə tələblərini çətin ki, ödəyə bilər; Bu dəyərdən aşağı olan məsaməli material daha yüksək sıxlığa malik olsa da, sümük toxumasının materiala çevrilməsinə təsir edir və implant ilə material arasında bağlanma gücünü azaldır.
Ənənəvi metod VS3D çapının müqayisəsi
Yuxarıda göstərilən materialların gözenekliliyinin dizayn tələblərinə cavab vermək üçün məsaməli titan ərintisi materiallarının ənənəvi hazırlanma üsullarına əsasən aşağıdakılar daxildir: toz metallurgiyası üsulu, bulamaç üsulu və lif sinterləmə üsulu.
Bununla belə, bu cür üsullarla əldə edilən məsaməli materiallar, ümumiyyətlə, kiçik məsamə diametrlərinə, məsamələrin qeyri-bərabər paylanmasına, aşağı məsamələrə və ya məsamə divarının strukturunda çoxlu sayda mikroməsamələrə malikdir, bu da onların biomateriallar sahəsində sonrakı inkişafını məhdudlaşdırır. Son illərdə “3D çap” texnologiyasının tətbiqi ilə emal xüsusiyyətlərinə görə məsaməli materialların hazırlanmasında 3D çapdan istifadənin üstünlükləri daha qabarıq görünür.
Gələcəkdə məsaməli materialın məsaməliliyi və məsamə ölçüsü, elastik modul, bioloji toksiklik və digər məsələlərin həlli, eləcə də materialşünaslıq, kök hüceyrə texnologiyası və s. daxil olmaqla müxtəlif fənlərin inteqrasiyası və sıçrayışı ilə 3D çap titan ərintisi əvəzediciləri bir növ şəxsiyyət halına gələcəkdir. sümük təmiri.
Raiming lazer titan ərintisi çap qutusu
References:
"3D çap edilmiş titan ərintisi trabekulyar sümük məsaməli strukturunun dartılma xüsusiyyətləri"
"3D Çap Məsaməli Titan Ərintili İskele Məsamə Quruluşunun Sümük Ingrowth Təsirinə Təsiri üzrə Heyvanların Eksperimental Tədqiqi"
"Tibbi titan ərintilərinin 3D çapının tədqiqat tərəqqisi"
SMS və ya e-poçt vasitəsilə ən son məhsullarımız və endirimlərimiz haqqında məlumat əldə edin