Biokompatibilni metali koji se koriste u medicinskim i stomatološkim primjenama

Biokompatibilni metali su materijali koji mogu sigurno komunicirati s biološkim sustavima bez izazivanja štetnih reakcija kao što su toksičnost, upala ili imunološko odbacivanje. Ti se metali široko koriste u medicinskim implantatima, zubnim restauracijama i kirurškim instrumentima. Ispod su najčešće korišteni biokompatibilni metali i njihove primjene.

1. Titanij (Ti) i njegove legure

Primarna upotreba:

Zubni implantati(najčešćeStupanj 4 cp tii5. razred ti -6 al -4 v)

Ortopedski implantati(Zamjene kuka/koljena, kosti, vijci)

Kardiovaskularni stenti

Ključna svojstva:

Izvrsna osseintegracija(kosti)

Visoka otpornost na korozijuZbog sloja pasivnog oksida (tio₂)

Nizak modul elastičnosti, smanjenje zaštite od stresa u kosti

Ne-magnetski, čineći ga MRI kompatibilnim

Uobičajene ocjene:

Stupanj 1-4 (komercijalno čisti titanij, cp ti)- Koristi se u zubnim implantatima

5. razred (ti -6 al -4 v)-jači, koji se koriste u opterećenim implantatima

Razred 23 (ti -6 al -4 v eli)-Extra-niski intersticijski, bolji za medicinske uređaje

2. nehrđajući čelik (medicinske ocjene)

Primarna upotreba:

Kosti vijci, ploče i uređaji za fiksaciju loma

Privremeni zubni implantati i ortodontske žice

Kirurški instrumenti

Ključna svojstva:

Visoka čvrstoća i trajnost

Isplativu usporedbi s titanom

Sklon koroziji tijekom vremena, što dovodi do puštanja metalnih iona (Ni, CR)

Uobičajene ocjene:

316L (Austenitni čelik s niskim udjelom ugljika)- Najčešće u medicinskim implantatima

304- Koristi se u kirurškim alatima

Bilješka:Neki pacijenti mogu imatialergije na nikla, ograničavanje upotrebe nehrđajućeg čelika u dugoročnim implantatima.

3. legure kobalt-kromij (ko-cr)

Primarna upotreba:

Zubne krune, mostovi i djelomične proteze

Zamjene kukova i koljena

Srčani stenti

Ključna svojstva:

Izuzetno otporan na nošenje, idealno za zamjene zglobova

Visoka otpornost na čvrstoću i umor

Manje biokompatibilno od titana, ali još uvijek široko korišteni

Uobičajene legure:

Co-Cr-Mo (ASTM F75, F799)- uobičajeno u ortopedskim implantatima

Co-Cr-W-ni (ASTM F90)- Koristi se u zubnoj protetici

4. Tantalum (TA)

Primarna upotreba:

Kosti kosti i porozni implantati

Neurokirurške i kardiovaskularne primjene

Ključna svojstva:

Visoko korozija

Promiče rast kostijuZbog porozne strukture

Skup, ograničavajući široku upotrebu

5. cirkonij (Zr) i njegove legure

Primarna upotreba:

Zubni implantati (Zro₂, cirkonija)

Ortopedske primjene

Ključna svojstva:

Biokompatibilnost nalik keramici(cirkonija je oblik oksida)

Visoka žilavost loma

U boji zuba, što ga čini popularnima za estetske restauracije zuba

6. Gold (AU) i platinasti (PT) grupni metali

Primarna upotreba:

Zubne krune, umetci i mostovi

Elektrode i stenti pejsmejkera

Ključna svojstva:

Izuzetno inertna i korozija otporna

Skup, uglavnom se koristi u nišnim aplikacijama

7. Magnezij (MG) i njegove legure (nastaju)

Primarna upotreba:

Biorazgradivi implantati (npr. Kardiovaskularni stenti, vijci za kosti)

Ključna svojstva:

Prirodno se degradira u tijelu, uklanjanje potrebe za uklanjanjem

Još uvijek pod istraživanjemZa dugoročnu stabilnost

Usporedba biokompatibilnih metala

Zaključak

Najvišebiokompatibilni metaliza medicinsku i stomatološku upotrebu sutitan, cirkonij i tantalum, zbog svogIzvrsna otpornost na koroziju i kompatibilnost tkiva. Legure od nehrđajućeg čelika i kobalta-kromijsu jaki, ali mogu uzrokovati alergijske reakcije kod nekih bolesnika.Zlato i platinavrlo su inertni, ali skupi.Legure magnezijaobećavaju se za biorazgradive implantate, ali zahtijevaju daljnja istraživanja.

Izbor metala ovisi oPrimjena, mehanički zahtjevi i faktori specifični za pacijenta(npr. Alergije, MRI kompatibilnost).