Hợp Kim Mới Gallium-Titanium: Một Bước Đột Phá Trong Việc Nâng Cao Hiệu Suất Của Cấy Ghép Chỉnh Hình

Mặc dù các cấy ghép hông và gối làm từ hợp kim titan đã giúp nhiều bệnh nhân lấy lại khả năng di chuyển, chúng vẫn mang theo nguy cơ hỏng hóc. Các hợp kim titan truyền thống có sự khác biệt lớn về mô-đun đàn hồi so với xương người, điều này có thể dẫn đến tập trung ứng suất tại bề mặt giao tiếp. Về lâu dài, điều này có thể gây ra sự lỏng lẻo của cấy ghép. Hơn nữa, ranh giới rõ rệt giữa cấy ghép và xương người có thể tạo điều kiện cho vi khuẩn lây lan ở khu vực này, có khả năng gây nhiễm trùng. Cuối cùng, điều này có thể dẫn đến thất bại trong kết nối giữa xương và cấy ghép và thậm chí phải thực hiện phẫu thuật lần hai. Tuy nhiên, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Flinders ở Úc đã phát triển thành công một hợp kim mới cải thiện các đặc tính kháng khuẩn và cơ học của titan chỉ bằng cách thêm một lượng nhỏ gallium.

Gallium’s Antimicrobial and Flexible Properties

Nhóm nghiên cứu đã phát triển hai hợp kim gallium-titanium mới với hàm lượng gallium lần lượt là 3% và 5%. Kết quả thử nghiệm cho thấy hai hợp kim này loại bỏ khoảng 90% (±5%) và 95% (±3%) vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa trong vòng 6 giờ tiếp xúc, cao hơn đáng kể so với 3% (±2%) của hợp kim titan truyền thống Ti-6Al-4V. Quan trọng hơn, hiệu quả kháng khuẩn của các hợp kim mới này vẫn tiếp tục hoạt động sau 6 giờ đầu tiên và không gây hại cho tế bào người trong vòng 24 giờ.

Độ bền và tính đàn hồi được tối ưu hóa

Ngoài các đặc tính kháng khuẩn tuyệt vời, hai hợp kim gallium-titanium này cũng cho thấy những cải tiến đáng kể về đặc tính cơ học. Trong các bài kiểm tra độ bền, mô-đun đàn hồi của hợp kim 3% gallium thấp hơn 37% so với hợp kim titan truyền thống Ti-6Al-4V, trong khi hợp kim 5% gallium cho thấy giảm 44%. Điều này làm cho độ linh hoạt của chúng gần hơn với xương người, giảm nguy cơ lỏng cấy ghép và di chuyển do tập trung ứng suất, đồng thời giảm bớt sự đau đớn của bệnh nhân. Mặc dù vậy, các hợp kim mới này vẫn có đủ độ cứng để chịu tải cấy ghép và có tiềm năng để tăng cường độ cứng hơn nữa.

Phát triển trong tương lai và triển vọng ứng dụng lâm sàng

Nghiên cứu được dẫn dắt bởi Tiến sĩ Reza Hashemi và nghiên cứu sinh kỹ thuật vật liệu Rhianna McHendrie, đã được xuất bản trên Tạp chí Vật liệu Chức năng Sinh học. Tiến sĩ Hashemi phát biểu: “Các hợp kim trong nghiên cứu này đã cho thấy kết quả rất triển vọng và mang lại những khả năng mới để cải thiện vật liệu cấy ghép chỉnh hình. Việc thêm gallium có thể tạo ra các vật liệu kết hợp đặc tính kháng khuẩn với hiệu suất cơ học tốt, điều này dự kiến sẽ cải thiện kết quả điều trị cho bệnh nhân đồng thời giảm nguy cơ biến chứng và thất bại lâu dài của cấy ghép.”

Kết quả của nghiên cứu này đã mở ra một chương mới trong việc phát triển vật liệu cấy ghép chỉnh hình. Các nghiên cứu và thử nghiệm lâm sàng tiếp theo có thể thúc đẩy việc sử dụng rộng rãi các hợp kim gallium-titanium trong các ứng dụng y tế thực tiễn, mang lại sự an toàn và độ bền cao hơn cho bệnh nhân.

Tài liệu tham khảo:

• Advanced Orthopedic Implants: Titanium Alloy Enhanced with Gallium for Combined Antimicrobial and Flexibility Performance
• A dash of gallium may make for stabler hip and knee implants
• Phát triển hợp kim Ti-Nb-Ga kháng khuẩn mới với độ cứng thấp cho các ứng dụng cấy ghép y tế

Chúng tôi cung cấp các điều chỉnh tùy chỉnh cho quy trình nghiền, được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu xử lý nhằm đạt hiệu quả tối đa.

Hãy liên hệ với chúng tôi và sẽ có chuyên gia sẵn sàng giải đáp các câu hỏi của bạn.

Nếu bạn cần báo giá tùy chỉnh, bạn cũng được chào đón để liên hệ với chúng tôi.

Thời gian hỗ trợ khách hàng: Thứ Hai đến Thứ Sáu, 09:00~18:00 (GMT+8).

thoạiđiện thoại: +8867 223 1058

Nếu bạn có một chủ đề muốn tìm hiểu hoặc một cuộc gọi điện thoại không rõ ràng, bạn được hoan nghênh gửi tin nhắn riêng đến Facebook~~

Honway Facebook: https://www.facebook.com/honwaygroup

Bạn có thể quan tâm đến…