Titāna stieņu pielietojums cilvēka organismā
Mūsdienu medicīnas tehnoloģiju izpētē titāna stieņu materiāli ir kļuvuši par populāru izvēli cilvēku implantu jomā to izcilo īpašību dēļ. Šim materiālam ir ne tikai augsta izturība un viegls svars, bet arī laba izturība pret koroziju un saderība ar cilvēka audiem. Šīs priekšrocības padara to spīdošu daudzās medicīnas jomās.
Titāna stieņi ir ļoti izplatīta viela, un sūkļa titāna tīrība var sasniegt 99,9%. Titāna ķīmiskās īpašības ir ļoti stabilas, un cilvēka ķermenis to neuzsūc. Tas ķīmiski nereaģē ar ķermeņa šķidrumiem un zālēm, kā arī nejonizējas, kā arī nereaģē ar cilvēka muskuļiem un kauliem, tāpēc to sauc par "bioloģiski draudzīgu metālu". Tā kā titāns ir "biofīls", tas var izturēt cilvēka ķermeņa sekrēciju koroziju un nav toksisks, tāpēc tas ir piemērots jebkurai sterilizācijas metodei. Tāpēc biomedicīnas titāns (pamatmateriāli: medicīniskā titāna stieņi, medicīniskā titāna plāksnes, medicīniskā titāna stieples) ir svarīga medicīnas materiālu zinātnes nozare, ko galvenokārt izmanto, lai ārstētu vai aizstātu cilvēka audus un orgānus vai uzlabotu to funkcijas. Tas ir jauna veida nesējmateriāls ar augstu tehnisko saturu un augstu ekonomisko vērtību. Kad ap šiem "titāna kauliem" tiek apvītas jaunas muskuļu šķiedras, šie titāna kauli sāk uzturēt normālu cilvēka ķermeņa darbību.
Titāns ir plaši izplatīts cilvēka organismā, un tā saturs normālā cilvēka organismā nepārsniedz 15 mg uz 70 kg ķermeņa svara. Tās funkcija joprojām ir neskaidra. Tomēr ir pierādīts, ka titāns var stimulēt fagocītus un uzlabot imunitāti. Titāns ir stabils metāls ar augstu cietību, vieglu svaru, nerūsēs un nebojājas, kā arī neizraisīs metālu alerģiju. Titānam ir īpašas elektriskās īpašības, kas labvēlīgi fizioloģiski iedarbosies uz cilvēka ķermeni, un tā ķīmiskā stabilitāte laika gaitā nemainīsies un nepasliktināsies.
Pēdējo 10 gadu laikā biomedicīnas materiālu un produktu tirgus pieauguma temps ir saglabājies aptuveni 30%. Paredzams, ka tuvāko 10-20 gadu laikā medicīnas ierīču, tostarp medicīnisko metālu materiālu, nozare sasniegs farmaceitisko produktu tirgus apjomu un kļūs par 21. gadsimta pasaules ekonomikas pīlāru. Saskaņā ar nepilnīgo statistiku, invalīdu skaits pasaulē ir tuvu vienai divpadsmitajai daļai pasaules iedzīvotāju, proti, 60 miljoni cilvēku ar ekstremitāšu invaliditāti un 2 miljardi cilvēku ar zobu slimībām. Pašlaik tikai 35 miljoniem cilvēku tiek veiktas implantu operācijas, un ikgadējais locītavu protezēšanas gadījumu skaits ir aptuveni 1,5 miljoni, kas ir tālu no faktiskā to cilvēku skaita, kuriem nepieciešama nomaiņa. Tāpēc potenciālais pieprasījums biomedicīnas materiālu tirgū ir milzīgs. Kā pirmā biomedicīnas materiālu izvēle ievērojami pieaugs arī pieprasījums pēc medicīniskā titāna un titāna sakausējumiem, tāpēc obligāti jāpalielina medicīniskā titāna materiālu izpēte un izstrāde.
Titāna stieņu unikālās īpašības ir mainījušas tradicionālo medicīnisko implantu dizaina idejas un devušas jaunas cerības neskaitāmiem pacientiem. Tās pielietojums ne tikai uzlabo medicīniskās ķirurģijas izdošanos, bet arī samazina pacientu diskomfortu pēc operācijas un padara atveseļošanās procesu raitāku. Šīs priekšrocības padara titāna stieņu materiālus par neatņemamu medicīnas tehnoloģiju sastāvdaļu.
