Titan: Zkoumání revolučních aplikací v biomedicíně

V rozsáhlé oblasti biomedicíny hraje titan dlouhou dobu zásadní roli díky svým jedinečným fyzikálním a chemickým vlastnostem. Zejména dvě klasické slitiny titanu, Ti-6Al-4V a Ti-6Al-4VELI, byly kdysi materiály pro implantáty. S prohlubujícím se vědeckým výzkumem si však lidé postupně uvědomovali, že prvek vanadu v těchto slitinách může představovat potenciální hrozbu pro lidský organismus, a přestože žádná autorita dosud výslovně nezakázala jejich používání, aplikace Ti{{4} }Al-4řada slitin V v oblasti biomedicíny vykazuje klesající trend.
Tváří v tvář této výzvě se výzkumné týmy po celém světě věnovaly výzkumu a vývoji nových slitin lékařského titanu. Švýcarští vědci se postavili do čela průlomu a úspěšně vyvinuli slitinu Ti-6Al-7Nb, která byla úspěšně použita v klinických aplikacích. V Číně, Pekingský výzkumný ústav neželezných kovů a vědecký výzkumný tým Baoji Nonferrous Metals Processing Plant ruku v ruce společně vyvinuly slitinu lékařského titanu bez vanadu, výsledky nejen prošly přísnými lékařskými klinickými zkouškami, ale také vyhrály čínský průmysl neželezných kovů. První cena za vědu a technologii v roce 2001, která označuje čínské titanové slitiny v oblasti lékařství, zaznamenala významný pokrok.

Kromě toho Německo, Indie a další země vědeckého výzkumného týmu nejsou ochotny zaostávat, vyvinuly řadu nových slitin lékařského titanu, jako jsou Ti-5Al-2.5Fe, Ti{{ 3}}Al-1.5B a Ti-15Mo-5Zr-3Al. Vznik těchto slitin nejen obohatil výběr materiálů v biomedicínské oblasti, ale také poskytl pacientům rozmanitější možnosti léčby.
Za zmínku stojí, že se stále se zvyšujícími požadavky na biokompatibilitu začali vědci věnovat větší pozornost vlivu legujících prvků na lidský organismus. Výzkum v 90. letech minulého století zjistil, že hliník nemusí mít vliv pouze na normální funkci nervového systému, ale má také určitou souvislost s Alzheimerovou chorobou. Proto se vývoj nových slitin titanu, které jsou netoxické a biokompatibilní, stal nejvyšší prioritou.
Na tomto pozadí jsou výzkumné týmy ze Spojených států, Japonska a dalších zemí opět v popředí a úspěšně vyvinuly řadu nových slitin titanu s použitím netoxických prvků, jako je molybden, niob, tantal a zirkonium. Tyto slitiny mají nejen vynikající biokompatibilitu, ale mají také nižší modul pružnosti, který se blíží hustotě lidské kosti, čímž výrazně zlepšují stabilitu a pohodlí implantátů.
Stručně řečeno, použití titanu v biomedicínských aplikacích prochází bezprecedentními inovacemi a změnami. S neustálým vznikem nových slitin lékařského titanu a neustálým pokrokem technologie máme důvod se domnívat, že titanový kov bude hrát důležitější roli v budoucí biomedicínské oblasti a přispěje více síly k příčině lidského zdraví.