Quali sono i metalli biomedici?

I materiali metallici biomedici sono metalli o leghe utilizzati per diagnosticare, trattare, riparare o sostituire i tessuti malati di un organismo per migliorarne o ripristinarne la funzione, utilizzati per la riparazione e la sostituzione di tessuti duri come ossa e denti, per la riparazione di tessuti cardiovascolari e molli e per la fabbricazione di organi artificiali.

Con l'aumento della domanda nel mercato farmaceutico globale, i materiali metallici biomedici sono stati ampiamente utilizzati. I materiali metallici biomedici sono metalli o leghe utilizzati come materiali biomedici, che hanno un'elevata resistenza meccanica e proprietà anti-fatica e sono i materiali per impianti portanti più utilizzati. I materiali metallici biomedici devono essere in grado di operare a lungo nell'ambiente umano e richiedono non solo buone proprietà meccaniche e fisiche, ma anche un'eccellente resistenza alla corrosione, biocompatibilità e buone prestazioni di lavorazione e formatura.

Il tantalio

Il tantalio puro è un metallo refrattario con una struttura cubica a nucleo solido. Ha una forte attività chimica ed è ricoperto da una pellicola passivata in ambiente fisiologico. Le proprietà chimiche della pellicola sono molto stabili, il che rende il tantalio resistente alla corrosione fisiologica e alla biocompatibilità. Il tantalio può essere impiantato nell'osso per formare l'unione ossea con il nuovo osso circostante, e il muscolo e gli altri tessuti del tessuto molle impiantato possono attaccarsi alla barra di tantalio e crescere normalmente, senza stimoli ed effetti tossici e collaterali nel corpo umano. Il tantalio può essere utilizzato per produrre placche ossee, viti ossee, radici di impianti e suture chirurgiche. La rete di tantalio può essere utilizzata per riparare i difetti muscolari, mentre il filo di tantalio e la lamina di tantalio possono essere utilizzati per suturare e riparare nervi, tendini e vasi sanguigni danneggiati. L'esclusiva elettronegatività superficiale del tantalio metallico gli conferisce un'eccellente capacità antitrombotica, che trova applicazione negli stent endovascolari e nel cuore artificiale. Inoltre, il tantalio può essere utilizzato in dispositivi elettronici impiantabili e i suoi isotopi possono essere impiegati nella radioterapia.

Niobio

Il niobio puro è un metallo refrattario con un punto di fusione di 2467 ℃ e una struttura cubica a corpo centrato. Il niobio ha un'eccellente stabilità chimica e resistenza alla corrosione, buone prestazioni di lavorazione e buona biocompatibilità con i tessuti biologici. Il suo campo di applicazione è simile a quello del tantalio per uso medico, che può essere utilizzato per produrre chiodi intramidollari. Tuttavia, il niobio è stato limitato nelle applicazioni mediche a causa della sua provenienza e per motivi economici.

Zirconio

Il punto di fusione dello zirconio è di 1952 ℃. A temperatura normale, lo zirconio puro ha una struttura cubica densa, ma si trasforma in una struttura cubica a corpo centrato a 862 ℃. Le proprietà chimiche dello zirconio sono simili a quelle del titanio ed è facile che reagisca con ossigeno, idrogeno e altri gas ad alta temperatura per formare un film passivato. Lo zirconio ha una buona resistenza alla corrosione, prestazioni di lavorazione e biocompatibilità e può essere trasformato in varie piastre di zirconio, nastri di zirconio e fili di zirconio. Nell'applicazione clinica, lo zirconio medico di elevata purezza può essere utilizzato con il titanio medico puro, la cui applicazione nella pratica clinica è tuttavia limitata a causa del suo prezzo elevato.