Titanium: Istraživanje revolucionarnih aplikacija u biomedicini
U ogromnoj areni biomedicine, titanijum je dugo igrao ključnu ulogu zbog svojih jedinstvenih fizičkih i hemijskih svojstava. Konkretno, dvije klasične legure titana, Ti-6Al-4V i Ti-6Al-4VELI, nekada su bile materijali izbora za implantate. Međutim, produbljivanjem naučnih istraživanja ljudi postepeno shvataju da element vanadijuma u ovim legurama može predstavljati potencijalnu opasnost za ljudsko telo, i iako nijedan autoritet još nije eksplicitno zabranio njihovu upotrebu, primjena Ti-6Al-4V serije legura u oblasti biomedicine pokazuje opadajući trend.
Suočeni s ovim izazovom, istraživački timovi širom svijeta posvetili su se istraživanju i razvoju novi medicinske legure titanijuma. Švicarski naučnici preuzeli su vodstvo u stvaranju proboja i uspješno razvili leguru Ti-6Al-7Nb, koja je uspješno primijenjena u kliničkoj primjeni. U Kini, Pekinški institut za istraživanje obojenih metala i fabrika za preradu obojenih metala Baoji naučno-istraživačkog tima, ruku pod ruku, zajedno su razvili medicinsku leguru titanijuma bez vanadija, rezultati ne samo da su prošli rigorozna medicinska klinička ispitivanja već su 2001. osvojili i prvu nagradu u nagradi za nauku i tehnologiju industrije obojenih metala u Kini, kojom se obilježava da su kineske legure titanijuma u oblasti medicine napravile značajan napredak.
Osim toga, Njemačka, Indija i druge zemlje naučnoistraživačkog tima nisu spremne zaostajati i razvile su niz novi medicinske legure titanijuma kao što su Ti-5Al-2.5Fe, Ti-5Al-1.5B i Ti-15Mo-5Zr-3Al. Pojava ovih legura nije samo obogatila izbor materijala u biomedicinskom polju, već je i pacijentima pružila raznovrsnije mogućnosti liječenja.
Vrijedi spomenuti da su, sa sve većim zahtjevima za biokompatibilnošću, istraživači počeli da obraćaju više pažnje na utjecaj legirajućih elemenata na ljudsko tijelo. Istraživanja iz 1990-ih su otkrila da aluminijum ne samo da može uticati na normalnu funkciju nervnog sistema, već ima i određenu korelaciju sa Alchajmerovom bolešću. Stoga, razvoj netoksičnih, biokompatibilne nove legure titana je postao glavni prioritet.
U tom kontekstu, istraživački timovi iz Sjedinjenih Država, Japana i drugih zemalja ponovo su u prvom planu i uspješno su razvili niz novih legura β-titanijuma koristeći netoksične elemente kao što su molibden, niobij, tantal i cirkonijum. Ove legure ne samo da imaju odličnu biokompatibilnost već imaju i nizak modul elastičnosti, koji je mnogo bliži onom kod guste ljudske kosti, čime se značajno poboljšava stabilnost i udobnost implantata.
Ukratko, upotreba titanijuma u biomedicinskim aplikacijama prolazi kroz inovacije i promjene bez presedana. Uz kontinuiranu pojavu novih medicinskih legura titanijuma i kontinuirani napredak tehnologije, imamo razloga vjerovati da će metal titan igrati važniju ulogu u budućem biomedicinskom polju, doprinoseći većoj snazi uzroku ljudskog zdravlja.
