Implanty stawu biodrowego i kolanowego wykonane ze stopów tytanu pomogły wielu pacjentom odzyskać zdolność poruszania się, jednak nadal istnieje ryzyko ich uszkodzenia. Tradycyjne stopy tytanu znacznie różnią się modułem sprężystości od ludzkiej kości, co może prowadzić do koncentracji naprężeń na styku implantu z kością. W dłuższej perspektywie może to spowodować obluzowanie implantu. Ponadto, wyraźna granica między implantem a kością ułatwia rozprzestrzenianie się bakterii na powierzchni styku, co może prowadzić do infekcji, ostatecznie skutkując niepowodzeniem połączenia kości z implantem, a nawet koniecznością ponownej operacji. Jednakże zespół badawczy z Flinders University w Australii z powodzeniem opracował nowy stop, który poprzez dodanie niewielkiej ilości galu do stopu tytanu, poprawia jego właściwości antybakteryjne i mechaniczne.
Spis treści:
Antybakteryjne i elastyczne właściwości galu
Zespół badawczy opracował dwa nowe stopy galowo-tytanowe, z zawartością galu odpowiednio 3% i 5%. Wyniki eksperymentów wykazały, że oba stopy w ciągu 6 godzin od kontaktu z bakterią Pseudomonas aeruginosa zniszczyły odpowiednio około 90% (±5%) i 95% (±3%) bakterii, co znacznie przewyższa 3% (±2%) dla tradycyjnego stopu tytanu Ti-6Al-4V. Co ważniejsze, antybakteryjna skuteczność nowych stopów utrzymywała się po początkowych 6 godzinach i nie powodowała uszkodzenia ludzkich komórek w ciągu 24 godzin.
Optymalizacja wytrzymałości i elastyczności
Oprócz wyjątkowych właściwości antybakteryjnych, oba stopy galowo-tytanowe wykazują również znaczną poprawę właściwości mechanicznych. W testach wytrzymałościowych, moduł Younga stopu z 3% galu był o 37% niższy niż w przypadku tradycyjnego stopu tytanu Ti-6Al-4V, natomiast w przypadku stopu z 5% galu obniżył się o 44%. Dzięki temu ich elastyczność jest bliższa ludzkiej kości, co zmniejsza ryzyko obluzowania implantu spowodowanego koncentracją naprężeń, a także redukuje ból odczuwany przez pacjenta. Mimo to, nowe stopy nadal posiadają wystarczającą twardość, aby wytrzymać obciążenia implantu, i mają potencjał do dalszego zwiększania twardości.
Przyszły rozwój i perspektywy zastosowań klinicznych
Badanie było współprowadzone przez dr Rezę Hashemiego i absolwentkę inżynierii materiałowej Rhiannę McHendrie, a jego wyniki zostały opublikowane w „Journal of Functional Biomaterials”. Dr Hashemi stwierdził: „Ten stop badawczy wykazał niezwykle obiecujące wyniki i otwiera nowe możliwości w zakresie ulepszania materiałów na implanty ortopedyczne. Dodatek galu pozwala na wytworzenie materiałów o właściwościach antybakteryjnych i doskonałych właściwościach mechanicznych, co ma potencjał do poprawy wyników leczenia pacjentów, jednocześnie zmniejszając ryzyko powikłań i długoterminowej niewydolności implantu”.
Wyniki tych badań otwierają nowy rozdział w rozwoju materiałów na implanty ortopedyczne. Dalsze badania i testy kliniczne mogą w przyszłości przyczynić się do szerszego zastosowania stopów galowo-tytanowych w praktyce medycznej, oferując pacjentom bezpieczniejsze i trwalsze opcje implantów ortopedycznych.
Referencje:
- Implanty ortopedyczne ewoluują ponownie! Stop tytanu dodaje niewielką ilość galu, aby uzyskać zarówno właściwości antybakteryjne, jak i elastyczność
- A dash of gallium may make for stabler hip and knee implants
- Development of Novel Antibacterial Ti-Nb-Ga Alloys with Low Stiffness for Medical Implant Applications
W zakresie szlifowania oferujemy indywidualne dostosowanie. Możemy modyfikować proporcje zgodnie z Twoimi potrzebami, aby osiągnąć najwyższą wydajność.
Zapraszamy do kontaktu, nasi specjaliści odpowiedzą na Twoje pytania.
Jeśli potrzebujesz wyceny, skontaktuj się z nami.
Godziny obsługi klienta: poniedziałek – piątek 09:00-18:00
Numer kontaktowy：07 223 1058
Jeśli masz jakieś pytania, zapraszamy do wysłania wiadomości prywatnej na Facebooku!
Nasza strona na FB：https://www.facebook.com/honwaygroup
Być może zainteresują cię inne artykuły…
[wpb-random-posts]
