Биосовместимость титановых сплавов для длительной имплантации

Разработка новых недорогих титановых сплавов с высокой биосовместимостью для применения в имплантатах с использованием широко распространённых легирующих элементов и целью уменьшить зависимость от редких металлов представляет собой сложную задачу. В связи с увеличением продолжительности жизни и необходимостью имплантации у более молодых пациентов создание новых металлических сплавов для биомедицинского применения направлено на получение конструкционных материалов с превосходной химической, механической и биологической биосовместимостью. Поэтому, вероятно, следующее поколение конструкционных материалов для замещения твёрдых тканей человека будет представлено титановыми сплавами, не содержащими цитотоксичных элементов, элементов, предположительно вызывающих неврологические расстройства, и элементов, способных вызывать аллергические реакции. Среди других механических характеристик в последнее время особое внимание уделяют сплавам с низким модулем Юнга, чтобы предотвратить развитие эффекта экранирования напряжений после имплантации. В связи с этим было разработано множество титановых сплавов, содержащих биосовместимые элементы — Ti, Zr, Nb, Mo и Ta, — которые продемонстрировали превосходные механические свойства, включая низкий модуль Юнга. Однако в последнее время особое внимание уделяется созданию недорогих сплавов с минимальным содержанием тугоплавких и дорогостоящих редкоземельных элементов, таких как Ta, Nb, Mo и W. Предлагается заменять эти металлы распространёнными недорогими биосовместимыми металлами с низкой температурой плавления — Fe, Mn, Sn и Si, сохраняя высокие механические свойства без их ухудшения. Поэтому в настоящее время настоятельно рекомендуется изучать механическую и биологическую биосовместимость таких недорогих титановых сплавов, что может привести к созданию коммерческих сплавов с превосходной биосовместимостью для длительной имплантации.