Titāns ir vienīgais metāls, kuru cilvēka ķermenis nenoraida, kad tas ir medicīniski ievietots ķermenī, kāpēc gan ne? Vai ir kāda saikne starp titānu un cilvēka ķermeņa sastāvu?
Pirmkārt, tas, ko sauc par noraidījumu, ir imūnsistēma, kas atpazīst svešu olbaltumvielu, kuru apzīmē ar antivielu, kas pēc tam izraisa iekaisuma reakciju, kurā imūnās šūnas agregātē, fagocitozi un noārdās svešās šūnas un vīrusus.
Arī visnozīmīgākās metālu briesmas ķermenī ir metāla korozija ar ķermeņa šķidrumiem, un daži metāla joni+ var būt citotoksiski.
Titāna lielākā priekšrocība ir tā, ka tā var veidot augstas kvalitātes oksīda plēvi gaisā un ūdenī istabas temperatūrā, kas pilnībā neļauj titāna joniem iekļūt ķermenī. Titāna oksīda plēve ķermenī ir gandrīz pilnībā nekorozīva, ko sauc par histocompatibility.
Ne tikai cilvēka ķermenī, ķīmiskajā rūpniecībā, spēcīgajā skābes un sārmu vidē, dziļūdens rūpniecībā spēcīga sāls korozijas vide, bet arī tikai titāna sakausējums var spēlēt smago atbildību par strukturālo metālu, lai pretoties korozijai.
Faktiski metāla tantalums + un niobijs dzīvos organismos un titānā ir līdzīgs, bet dārgāks nekā titāns, mehāniskā apstrādes veiktspēja ne vienmēr ir labāka, tāpēc nav daudz izmantojamas.
Titāna sakausējumi tiek plaši izmantoti cilvēka ķermenī, jo:
1. Bioloģiskā savietojamība:
Titāna sakausējumu bioloģiskā savietojamība galvenokārt izriet no titāna oksīda slāņa, kas dabiski var veidoties uz tā virsmas. Šis oksīda slānis ir tik stabils, ka tas efektīvi novērš metāla jonu izdalīšanos ķermenī, tādējādi samazinot imūno reakciju. Titāna oksīda slāņa inertais raksturs nozīmē, ka tas gandrīz nereaģē ar bioloģiskiem audiem vai ķermeņa šķidrumiem organismā, kas vēl vairāk samazina noraidījuma un iekaisuma iespējamību.
2. blīvums/mehāniskās īpašības:
Titāna sakausējumu stiprums un izturība padara tos ideālus ortopēdisku implantu materiālus ar blīvumu, kas līdzīgs cilvēka kaulam. Šīs fizikālās īpašības ir līdzīgas cilvēka kaulam un palīdz samazināt stresa neatbilstību starp implantu un kaulu.
3. Korozijas pretestība:
Titāna sakausējumiem ir ārkārtīgi augsta izturība pret koroziju cilvēka ķermenī. Tas notiek tāpēc, ka titāna oksīda slānis novērš tiešu saskari starp ķermeņa šķidrumiem un metāliem, samazinot koroziju un novēršot metāla jonu izdalīšanos.
4. Magnētisks:
Titāna nemagnētiskais raksturs nozīmē, ka implants netraucēs diagnostikas procedūras, piemēram, magnētiskās rezonanses attēlveidošanu (MRI).
Sakarā ar šīm titāna sakausējumu īpašībām cilvēka šūnas augs gar titāna sakausējumu un galu galā ar to "augs".
