Hvorfor frastøter ikke menneskekroppen titanlegeringer? Hvorfor frastøter det andre metaller?
For det første er den såkalte avvisningen når immunsystemet gjenkjenner det fremmede proteinet, som er merket av antistoffer, og deretter utløser en inflammatorisk respons der immunceller aggregerer, sluker og bryter ned fremmede celler og virus.
I tillegg er hovedfaren for metaller i kroppen korrosjon av metaller av kroppsvæsker, og noen metallioner kan være cellegift.
Den største fordelen med titan er at det kan danne en oksidfilm av høy-kvalitet i luft og vann ved romtemperatur, og forhindrer at titanioner kommer inn i kroppen. Titanoksidfilmen er nesten helt ugjennomtrengelig for korrosjon i kroppen, som kalles vevskompatibilitet.
Ikke bare i menneskekroppen, men også i det sterke syre- og alkalimiljøet i den kjemiske industrien, og i det sterke saltkorrosjonsmiljøet i dyp-havsindustrien, er det bare titanlegeringer som kan spille den viktige rollen som strukturelle metaller og motstå korrosjon i ulike tøffe miljøer.
Faktisk ligner metaller som tantal + og niob titan i levende organismer, men de er dyrere enn titan og deres maskineringsegenskaper er ikke nødvendigvis bedre, så de er ikke særlig nyttige.
La oss finne ut at titanlegeringer er mye brukt i menneskekroppen fordi:
Biokompatibilitet:
Biokompatibiliteten til titanlegeringer skyldes hovedsakelig det naturlig dannede titanoksidlaget på overflaten. Denne oksidfilmen er veldig stabil og forhindrer effektivt frigjøring av metallioner i kroppen, og reduserer dermed immunresponsen. Inertiteten til titanoksidlaget gjør at det nesten ikke reagerer med biologisk vev eller kroppsvæsker i kroppen, noe som ytterligere reduserer muligheten for avstøtning og betennelse.
Tetthet/mekaniske egenskaper:
Titaniums styrke og seighet gjør det til et ideelt materiale for ortopediske implantater, med en tetthet som ligner på menneskelig bein. Disse fysiske egenskapene ligner på menneskelig bein og bidrar til å redusere stressmisforhold mellom implantater og bein.
Korrosjonsbestandighet:
Titanlegeringer er svært motstandsdyktige mot korrosjon i menneskekroppen. Dette er fordi titanoksidlaget forhindrer direkte kontakt mellom kroppsvæsker og metaller, reduserer korrosjon og forhindrer frigjøring av metallioner.
Ikke-magnetisk:
Den ikke-magnetiske naturen til titanlegeringer betyr at implantater ikke forstyrrer diagnostiske prosedyrer som magnetisk resonansavbildning (MRI).
På grunn av disse egenskapene til titanlegeringer vil menneskelige celler vokse langs titanlegeringen og til slutt "vokse" med titanlegeringen.
Metallene som settes inn i menneskekroppen i medisin er laget av titanlegeringer. Titan er det eneste metallet som menneskekroppen ikke vil frastøte. Hvorfor ikke avvise det? Er det noen sammenheng mellom titan og menneskekroppens sammensetning?
For det første er den såkalte avvisningen når immunsystemet gjenkjenner det fremmede proteinet, som er merket av antistoffer, og deretter utløser en inflammatorisk respons der immunceller aggregerer, sluker og bryter ned fremmede celler og virus.
I tillegg er hovedfaren for metaller i kroppen korrosjon av metaller av kroppsvæsker, og noen metallioner kan være cellegift.
Den største fordelen med titan er at det kan danne en oksidfilm av høy-kvalitet i luft og vann ved romtemperatur, og forhindrer at titanioner kommer inn i kroppen. Titanoksidfilmen er nesten helt ugjennomtrengelig for korrosjon i kroppen, som kalles vevskompatibilitet.
Ikke bare i menneskekroppen, men også i det sterke syre- og alkalimiljøet i den kjemiske industrien, og i det sterke saltkorrosjonsmiljøet i dyp-havsindustrien, er det bare titanlegeringer som kan spille den viktige rollen som strukturelle metaller og motstå korrosjon i ulike tøffe miljøer.
Faktisk ligner metallene tantal + og niob på titan i biologi, men de er dyrere enn titan og har ikke nødvendigvis bedre maskineringsegenskaper, så de er lite nyttige.
La oss finne ut at titanlegeringer er mye brukt i menneskekroppen fordi:
Biokompatibilitet:
Biokompatibiliteten til titanlegeringer skyldes hovedsakelig det naturlig dannede titanoksidlaget på overflaten. Denne oksidfilmen er veldig stabil og forhindrer effektivt frigjøring av metallioner i kroppen, og reduserer dermed immunresponsen. Inertiteten til titanoksidlaget gjør at det nesten ikke reagerer med biologisk vev eller kroppsvæsker i kroppen, noe som ytterligere reduserer muligheten for avstøtning og betennelse.
Tetthet/mekaniske egenskaper:
Titaniums styrke og seighet gjør det til et ideelt materiale for ortopediske implantater, med en tetthet som ligner på menneskelig bein. Disse fysiske egenskapene ligner på menneskelig bein og bidrar til å redusere stressmisforhold mellom implantater og bein.
Korrosjonsbestandighet:
Titanlegeringer er svært motstandsdyktige mot korrosjon i menneskekroppen. Dette er fordi titanoksidlaget forhindrer direkte kontakt mellom kroppsvæsker og metaller, reduserer korrosjon og forhindrer frigjøring av metallioner.
Ikke-magnetisk:
Den ikke-magnetiske naturen til titanlegeringer betyr at implantater ikke forstyrrer diagnostiske prosedyrer som magnetisk resonansavbildning (MRI).
På grunn av disse egenskapene til titanlegeringer vil menneskelige celler vokse langs titanlegeringen og til slutt "vokse" med titanlegeringen.
