钛的生物相容性

钛:神奇的生物金属

许多材料已通过作为牙科植入物的测试,但如今只有钛获得一致公认。

让我们了解一些钛金属的有趣特点:

物理特性

机械特性

化学特性

尽管只是一个总结,数据似乎有点复杂。这些特点告诉我们,使用钛在牙科种植的优势:

  • 不会在机场磁性安检时产生麻烦。
  • 不影响病人做核磁共振测试
  • 具有生物相容性,这十分重要
  • 具有良好的机械性能,拉伸强度类似于用于手术的不锈钢。比牙本质或皮质骨更强,允许植入承受重物。
  • 柔软,可塑性强,这有助于吸收载荷的冲击。¿

解释钛生物相容性

我们尝试用一个简单的方法来解释生物相容性。这种金属具有其他金属不具备的成骨能力,无缝集成功能。

我们的身体天生具有拒绝外部元素入侵的能力。我们有几种方法来检测外部元素的方法。第一种是身体机能发现外源蛋白质,迅速把它排出体外,帮助我们抵御细菌和病毒,同时也导致排异他人的移植体的情况。第二种是金属离子在我们的蛋白质中产生变化,从而引发防御反应,并产生金属去除剂。

金属与生物体液一经接触,会吸收氧气,发生氧化,产生电离。氧化导致最外层的金属原子层发生变化,改变了其与下层未氧化原子层的联系,相互脱离,并继续影响下层原子层,重复金属电离的释放过程。这些离子不稳定,为了重建稳定性,它们与宿主蛋白结合,创造出一个金属蛋白复合物,我们的身体机能会将这个复合物误认为是入侵抗原,从而触发免疫系统的防御反应,细胞开始繁殖,以打击所谓的入侵者。

所谓的“不锈钢”其实也会氧化,除了铁之外,它还含有14%的镍,18%的铬,2%的锰,和3%钼,太多的离子了。

但是钛不一样。它的第一层原子层会氧化,但是完全不会改变其与第二层原子层的联系,原子位置稳定。因此,不会有电离原子脱离,也不会被生物防御系统所察觉。如骨组织等一些组织,会在没有发现入侵物时仍旧修复伤口,并与没有察觉到的入侵物建立起牢固的联系。这对人类来说是件幸事,能够让我们将这种金属运用到无数的医疗手段中去,其中就有种植牙。

因此,排异这个术语并不准确,因为身体没有办法排斥自己都没有察觉到的东西。骨头生长,最终和金属粘着,形成一个整体,就叫做骨结合。

总之,钛是一种生物相容性金属,因为人体的免疫系统能够容忍钛的存在,身体组织对它没有任何过敏反。钛的机械硬度,亮度和强度结合钛的生物相容性使得它在医疗领域里应用广泛,不仅仅是种植牙,还可以制作髋关节和膝关节,骨钉,抗创伤钢板,以及心脏瓣膜和心脏起搏器,护目镜,手术器械,甚至穿孔设备的组件。

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