Titanas: revoliucinių biomedicinos pritaikymų tyrinėjimas

Didžiulėje biomedicinos arenoje titanas jau seniai vaidino lemiamą vaidmenį dėl savo unikalių fizinių ir cheminių savybių. Visų pirma, du klasikiniai titano lydiniai – Ti-6Al-4V ir Ti-6Al-4VELI – kadaise buvo pasirinktos medžiagos implantams. Tačiau, gilėjant moksliniams tyrimams, žmonės pamažu suprato, kad šiuose lydiniuose esantis vanadžio elementas gali kelti potencialią grėsmę žmogaus organizmui, ir nors jokia institucija dar nėra aiškiai uždraudusi jų naudojimo, Ti{{4} }Al-4V serijos lydinių biomedicinos srityje tendencija mažėjo.
Atsižvelgdamos į šį iššūkį, mokslinių tyrimų komandos visame pasaulyje atsidėjo naujų medicininių titano lydinių tyrimams ir kūrimui. Šveicarijos mokslininkai ėmėsi iniciatyvos padaryti proveržį ir sėkmingai sukūrė Ti{0}}Al-7Nb lydinį, kuris buvo sėkmingai pritaikytas klinikiniams tikslams. Kinijoje, Pekino spalvotųjų metalų tyrimų instituto ir Baoji spalvotųjų metalų perdirbimo gamyklos mokslinių tyrimų komanda kartu sukūrė medicininį titano lydinį, kuriame nėra vanadžio, rezultatai ne tik išlaikė griežtus medicininius klinikinius tyrimus, bet ir laimėjo Kinijos spalvotųjų metalų pramonę. Pirmoji mokslo ir technologijų premija 2001 m., žyminti Kinijos titano lydinius medicinos srityje, padarė didelę pažangą.

Be to, Vokietija, Indija ir kitos mokslinių tyrimų grupės šalys nenori atsilikti, sukūrė naujų medicininių titano lydinių, tokių kaip Ti-5Al-2.5Fe, Ti{{ 3}}Al-1.5B ir Ti-15Mo-5Zr-3Al. Šių lydinių atsiradimas ne tik praturtino medžiagų pasirinkimą biomedicinos srityje, bet ir suteikė pacientams įvairesnių gydymo galimybių.
Verta paminėti, kad vis didėjant biologinio suderinamumo reikalavimams, mokslininkai pradėjo daugiau dėmesio skirti legiruojančių elementų poveikiui žmogaus organizmui. Dešimtajame dešimtmetyje atlikti tyrimai parodė, kad aliuminis gali ne tik paveikti normalią nervų sistemos funkciją, bet ir tam tikrą ryšį su Alzheimerio liga. Todėl naujų netoksiškų ir biologiškai suderinamų titano lydinių kūrimas tapo svarbiausiu prioritetu.
Atsižvelgiant į tai, Jungtinių Valstijų, Japonijos ir kitų šalių tyrimų grupės vėl yra priešakyje ir sėkmingai sukūrė naujų titano lydinių seriją, naudodamos netoksiškus elementus, tokius kaip molibdenas, niobis, tantalas ir cirkonis. Šie lydiniai pasižymi ne tik puikiu biologiniu suderinamumu, bet ir mažesniu elastingumo moduliu, kuris yra artimesnis tankiam žmogaus kaului, todėl labai pagerėja implantų stabilumas ir patogumas.
Apibendrinant galima pasakyti, kad titano naudojimas biomedicinoje patiria precedento neturinčias naujoves ir pokyčius. Nuolat atsirandant naujiems medicininiams titano lydiniams ir nuolat tobulėjant technologijoms, turime pagrindo manyti, kad titano metalas vaidins svarbesnį vaidmenį būsimoje biomedicinos srityje ir prisidės prie žmonių sveikatos.