Được thúc đẩy bởi các làn sóng kinh tế, titan và hợp kim titan, được mệnh danh là 'vua của các kim loại sinh học', đang bắt đầu một hành trình ứng dụng rộng lớn hơn trong lĩnh vực y tế. Chúng đạt được sự tích hợp xương và mô thông qua khả năng tương thích sinh học tuyệt vời, chịu đựng và bảo vệ cơ thể với các đặc tính cơ học vượt trội, đồng thời duy trì độ bền theo thời gian với khả năng chống ăn mòn mạnh mẽ. Những phẩm chất vương giả này tạo nên giá trị cốt lõi của chúng như những vật liệu y tế tiên tiến. Sự phát triển của titan trong lĩnh vực y tế đang phát triển theo hướng chính xác, thông minh và mô phỏng sinh học cao hơn.
1. 3D In (Sản xuất phụ gia) Bộ cấy ghép cá nhân hóa là xu hướng đột phá nhất. Dựa trên dữ liệu CT của bệnh nhân, in 3D có thể:
Tùy chỉnh: Sản xuất các bộ phận cấy ghép phức tạp hoàn toàn phù hợp với cấu trúc giải phẫu của bệnh nhân (như đốt sống nhân tạo và chân giả vùng chậu).
Cấu trúc xốp: In mô cấy có cấu trúc vi mô mô phỏng-sinh học. Cấu trúc này mô phỏng xương xốp của xương người, thúc đẩy đáng kể quá trình phát triển của xương để cố định sinh học an toàn hơn, đồng thời tối ưu hóa mô đun đàn hồi hơn nữa.
2. Việc sửa đổi chức năng bề mặt làm cho bộ cấy titan 'thông minh hơn'.
Thúc đẩy quá trình tích hợp xương: Phát triển các lớp phủ hoạt tính sinh học mới (chẳng hạn như lớp phủ chứa các yếu tố tăng trưởng như BMP) để đẩy nhanh quá trình lành vết thương.
Kháng khuẩn và chống{0}}nhiễm trùng: Nạp ion bạc, kháng sinh lên bề mặt hoặc sử dụng đặc tính kháng khuẩn của chính cấu trúc nano để giải quyết thách thức nhiễm trùng sau{1}}cấy ghép.
3. Phát triển y học mới
Hợp kim titan Hợp kim mô đun đàn hồi thấp: Phát triển các hợp kim titan loại -chẳng hạn như dòng Ti-Nb-Zr-Sn, có mô đun đàn hồi gần với mô đun đàn hồi của xương người hơn, có lợi hơn cho sức khỏe của xương.
Hợp kim tự do nhôm- và Vanadi-: Mặc dù vanadi và nhôm có độc tính rất thấp nhưng việc phát triển các thành phần hợp kim an toàn hơn (chẳng hạn như hợp kim Ti-6Al-7Nb hoặc Ti-Zr) là mục tiêu dài hạn.
