Titan: raziskovanje revolucionarnih aplikacij v biomedicini

Na obsežnem področju biomedicine ima titan zaradi svojih edinstvenih fizikalnih in kemijskih lastnosti dolgo ključno vlogo. Zlasti dve klasični titanovi zlitini, Ti-6Al-4V in Ti-6Al-4VELI, sta bili nekoč izbrani material za vsadke. Vendar pa so s poglabljanjem znanstvenih raziskav ljudje postopoma spoznali, da lahko element vanadij v teh zlitinah predstavlja potencialno nevarnost za človeško telo, in čeprav noben organ še ni izrecno prepovedal njihove uporabe, je uporaba Ti{{4} Serija }Al-4V zlitin na področju biomedicine je pokazala trend upadanja.
Spričo tega izziva so se raziskovalne skupine po vsem svetu posvetile raziskavam in razvoju novih medicinskih titanovih zlitin. Švicarski znanstveniki so prevzeli vodilno vlogo pri preboju in uspešno razvili zlitino Ti-6Al-7Nb, ki je bila uspešno uporabljena v kliničnih aplikacijah. Na Kitajskem sta raziskovalni inštitut za barvne kovine v Pekingu in znanstvenoraziskovalna skupina Baoji Nonferrous Metals Processing Plant z roko v roki skupaj razvila medicinsko titanovo zlitino brez vanadija, rezultati pa niso le prestali strogih medicinskih kliničnih preskušanj, ampak so tudi osvojili kitajsko industrijo barvnih kovin Prva nagrada za znanost in tehnologijo leta 2001, ki označuje kitajske titanove zlitine na področju medicine, je dosegla pomemben napredek.

Poleg tega Nemčija, Indija in druge države znanstvene raziskovalne skupine niso pripravljene zaostajati, razvile so vrsto novih medicinskih titanovih zlitin, kot so Ti-5Al-2.5Fe, Ti{{ 3}}Al-1.5B in Ti-15Mo-5Zr-3Al. Pojav teh zlitin ni le obogatil izbire materialov na biomedicinskem področju, temveč je bolnikom zagotovil tudi bolj raznolike možnosti zdravljenja.
Omeniti velja, da so raziskovalci z vedno večjimi zahtevami po biokompatibilnosti začeli posvečati več pozornosti vplivu legirnih elementov na človeško telo. Raziskave v devetdesetih letih prejšnjega stoletja so pokazale, da aluminij morda ne le vpliva na normalno delovanje živčnega sistema, ampak ima tudi določeno povezavo z Alzheimerjevo boleznijo. Zato je razvoj novih titanovih zlitin, ki so netoksične in biokompatibilne, postal glavna prednostna naloga.
V tem ozadju so raziskovalne skupine iz Združenih držav Amerike, Japonske in drugih držav ponovno v ospredju in so uspešno razvile vrsto novih titanovih zlitin z uporabo nestrupenih elementov, kot so molibden, niobij, tantal in cirkonij. Te zlitine nimajo samo odlične biokompatibilnosti, ampak imajo tudi nižji modul elastičnosti, ki je bližje modulu elastičnosti goste človeške kosti, kar močno izboljša stabilnost in udobje vsadkov.
Če povzamemo, uporaba titana v biomedicinskih aplikacijah je podvržena inovacijam in spremembam brez primere. Z nenehnim pojavljanjem novih medicinskih titanovih zlitin in nenehnim napredkom tehnologije imamo razlog za domnevo, da bo kovina titana igrala pomembnejšo vlogo na biomedicinskem področju prihodnosti in prispevala večjo moč k zdravju ljudi.