ไทเทเนียม: สุดยอดโลหะชีวภาพสำหรับการปลูกถ่ายกระดูกและอุปกรณ์ทางการแพทย์!
ในวงการวัสดุชีวภาพ โลหะไทเทเนียม (Titanium) ถือเป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ สำหรับผู้เชี่ยวชาญ และมีเหตุผลมากมายที่ทำให้มันโดดเด่น
ไทเทเนียมเป็นโลหะทรานซิชันที่มีความแข็งแรงสูง แต่กลับมีน้ำหนักเบาเมื่อเทียบกับโลหะอื่น ๆ ในกลุ่มเดียวกัน คุณสมบัติอันน่าทึ่งนี้มาจากโครงสร้างอะตอมของมันที่เป็นระเบียบและแน่นหนา นอกจากนั้น ไทเทเนียมยังมีความเหนียว และทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม
เมื่อนำไปใช้ในด้านวัสดุชีวภาพ คุณสมบัติที่โดดเด่นของไทเทเนียมก็ช่วยให้มันกลายเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมอย่างยิ่ง
ทำไมไทเทเนียมจึงเป็นวัสดุชีวภาพที่ยอดเยี่ยม?
-
ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ: ไทเทเนียมมีชั้นออกไซด์บาง ๆ ที่ผิวหน้า ซึ่งทำให้มันมีความเสถียรสูง และไม่เกิดปฏิกิริยาเคมีอันตรายกับเนื้อเยื่อของมนุษย์
ด้วยเหตุนี้ ไทเทเนียมจึงถูกยอมรับโดยร่างกายมนุษย์อย่างดีเยี่ยม และลดความเสี่ยงต่อการเกิดอาการแพ้หรือปฏิกิริยาจากวัสดุ -
ความแข็งแรงสูง: ไทเทเนียมมีความแข็งแรงและทนทาน ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ต้องรับน้ำหนักหรือแรงกดอย่างต่อเนื่อง
ไทเทเนียมถูกนำไปใช้ในหลากหลายด้านของการแพทย์ เช่น:
-
การปลูกถ่ายกระดูกและข้อต่อ: ไทเทเนียมใช้ในการผลิตอุปกรณ์สำหรับการปลูกถ่ายกระดูก กระดูกสันหลัง และข้อต่อ
ความแข็งแรงสูง ความคงทน และความเข้ากันได้ทางชีวภาพของมัน ทำให้ไทเทเนียมเป็นวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการแทนที่กระดูกและข้อต่อที่สึกหรอหรือเสียหาย -
แผ่นกราม: ไทเทเนียมใช้ในการผลิตแผ่นกรามสำหรับผู้ป่วยที่สูญเสียฟันไป แผ่นกรามไทเทเนียมช่วยยึด dentures และ bridges ให้แน่น และแข็งแรง
-
แท่งสวมใส่: แท่งสวมใส่ (Rods) ทำจากไทเทเนียมใช้ในการรักษากระดูกหัก ซึ่งช่วยให้กระดูกเข้าที่อย่างถูกต้อง และเร่งการ癒าของกระดูก
-
อุปกรณ์หัวใจ: ไทเทเนียมใช้ในการผลิตวาล์วหัวใจและอุปกรณ์อื่น ๆ ที่ใช้ในการรักษาโรคหัวใจ
ความแข็งแรง ทนทาน และความเข้ากันได้ทางชีวภาพของไทเทเนียม ทำให้มันเป็นวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์หัวใจ
การผลิตไทเทเนียม
กระบวนการผลิตไทเทเนียมค่อนข้างซับซ้อน และต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูง
-
ขั้นตอนแรก: แร่ titanite (TiO2) จะถูกสกัดจากแร่และผ่านการกลั่นเพื่อแยกไทเทเนียมออกจากแร่ธาตุอื่น
-
ขั้นตอนที่สอง: ไทเทเนียมจะถูกละลายในเตาเผาไฟฟ้าที่มีอุณหภูมิสูง และภายใต้บรรยากาศไร้ออกซิเจน
กระบวนการนี้ช่วยขจัดสิ่งเจือปนและทำให้ไทเทเนียมบริสุทธิ์ -
ขั้นตอนที่สาม: ไทเทเนียมที่หลอมละลายจะถูกเทลงในแม่พิมพ์เพื่อให้ได้รูปร่างตามต้องการ
ข้อดีของไทเทเนียมเมื่อเทียบกับวัสดุชีวภาพอื่นๆ: | คุณสมบัติ | ไทเทเนียม | Stainless Steel | Zirconia |
|—|—|—|—:|
| ความแข็งแรง | สูง | สูง | ปานกลาง |
| น้ำหนัก | เบา | หนัก | ปานกลาง |
| ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ | ยอดเยี่ยม | ดี | สดใส |
| ค่าใช้จ่าย | ค่อนข้างสูง | ต่ำ | สูง |
ไทเทเนียมเป็นวัสดุชีวภาพที่โดดเด่นและมีศักยภาพในการนำไปใช้ในวงการแพทย์อย่างกว้างขวาง
ความแข็งแรง, ความเบา, และความเข้ากันได้ทางชีวภาพของมัน ทำให้ไทเทเนียมเหมาะสมสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่หลากหลาย