티타늄 합금의 생체 적합성
티타늄 합금의 생체 적합성은 독특한 물리화학적 특성에서 비롯됩니다.
첫째, 표면에 자연적으로 형성된 이산화티타늄막(두께가 몇 나노미터에 불과)은 금속 이온의 방출을 효과적으로 격리하고 면역 반응을 예방할 수 있습니다. 동시에 안정적인 화학적 불활성도 보유합니다. 둘째, 티타늄 합금(예: Ti-6Al-4V 약 110GPa)의 탄성 계수는 인간 뼈의 탄성 계수(10{12}}40GPa)와 거의 일치하며 "응력 차폐" 효과를 줄이고 골유착을 촉진할 수 있습니다. 또한, 티타늄 합금은 무독성, 비알레르기성이므로 유해 물질을 방출하거나 알레르기 반응을 일으키지 않으므로 장기간 이식 시 안전한 보증을 제공합니다.
티타늄 합금은 주로 세 가지 요인으로 인해 인체 조직과 잘 통합됩니다.
첫째, 뼈와 함께 성장할 수 있습니다(골형성). 둘째, 세포를 손상시키지 않으며 생체적합성이 있습니다. 셋째, 면역 반응을 조절하고 거부반응을 줄일 수 있습니다(면역조절). 이를 통해 관절 임플란트나 치과 임플란트 등 인체 내에서 안정적이고 안전하게 사용할 수 있습니다.
표면 변형으로 티타늄 합금이 더욱 "순종적"이게 됩니다.
코팅은 뼈와 동일한 수산화인회석을 사용하여 뼈가 더 빨리 자라게 합니다. 표면은 나노 기공으로 만들어져 세포가 더 쉽게 부착됩니다. 그리고 뼈 성장 단백질을 첨가하면 세포는 순종적으로 뼈 세포가 됩니다.
어디에 사용되나요? 앞으로는 어떻게 변할까요?
이제는 관절, 뼈 나사, 치과 임플란트, 심장 박동기 껍질에 사용되어 사람들이 걷고, 먹고, 다시 심장 박동을 하도록 돕습니다. 앞으로 우리는 알루미늄과 바나듐을 사용하지 않는 새롭고, 더 부드럽고, 더 인간 친화적인 합금을 개발할 것입니다.{1}} 3D 프린팅을 사용하면 뼈 모양에 맞는 맞춤형 임플란트를 만들 수 있습니다. 세라믹 및 플라스틱과 결합하면 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.
