پروژه کاربرد آلیاژهای تیتانیوم در پزشکی

گزارش کتبی درس آلیاژهای غیرآهنی کاربرد آلیاژهای تیتانیوم در پزشکی

چکیده

جدال انسان با محیط اطرافش که همواره در صدد وارد کردن خسارات مالی و جانی به اوست، از جهات مختلف قابل بررسی است. خساراتی که می تواند به یک دندان درد ساده ختم شود و یا این که باعث از کار افتادگی یا حتی مرگ او شود. در این میان با توجه به خصوصیت تسلیم ناپذیری، انسان اقدام به استقامت در مقابل طبیعت می کند. در ابتدای امر، پیشگیری اصل مهمی است که در سرلوحه کارش قرار می گیرد، اما همیشه در این کار موفق نبوده و نبرد را به حریف قهارش واگذار می کند و از آن به بعد مجبور به جبران خسارات وارده است تا لااقل نقص ایجاد شده را ترمیم دهد. امروزه انسان با اتکا به علم بیو مواد صفحه ای جدید از دفتر زندگی اش را ورق می زند. بیو مواد به عنوان یک زیر مجموعه از مواد محسوب می شوند که به طور مستقیم به سلامت انسان ها مربوط هستند. لذا، صرف نظر از منافع اقتصادی، به توجهی ویژه نیاز دارند. این تحقیق ابتدا به معرفی بیو مواد می پردازد، سپس مهمترین گروه های آن را ذکر می کند و در پایان کاربرد آلیاژهای تیتانیوم به عنوان گروهی از بیو مواد مورد بررسی قرار می دهد.

مقدمه

بیو مواد عبارتست از هرگونه ماده ای که برای دوره زمانی خاص در روند درمان دخالت نماید یا آن که بتواند به عنوان بخشی از سیستم به آن اضافه شود و یا جایگزین بافت، عضو و حتی عملکرد بخشی از بدن گردد. امروزه نقش تعیین کننده بیو مواد در ساخت کاشتنی ها، اندام مصنوعی، پروتزها و تجهیزات پزشکی مورد توافق همگان است. در واقع هر ماده طبیعی یا مصنوعی که با بافت زنده یا مایعات بیولوژیکی بدن در تماس باشد و فصل مشترک بسازد، در این شاخه قرار می گیرد. با این تعریف وسایلی چون سمعک و اندام مصنوعی مانند دست و پای مصنوعی به این علت که پوست را به عنوان سدی در مقابل خود و بافت زنده بدن می بینند از این رویه مستثنی می شوند. طبق این تعریف حتی دارو هم یک بیومواد است. تیتانیوم و آلیاژهای آن به خاطر وزن کم، استحکام بالا، مدول الاستیسیته بالا و مقاومت به خوردگی عالی آنها از سال 1251 در صنایع هوا فضا استفاده شدند. به مرور زمان تیتانیوم به خاطر این خواص منحصر به فرد خود به عنوان دسته ای از بیومواد شناخته شدند و آنها در کاربردهای پزشکی و دندان پزشکی مورد استفاده قرار گرفتند. آنچه در ادامه به آن اشاره می شود معرفی مختصری از کاربردهای بیومواد، انواع آن و کاربردهای تیتانیوم و آلیاژهای آن در پزشکی و دندان پزشکی می باشد.

دلایل استفاده از تیتانیوم در پزشکی

دلایلی که برای استفاده از تیتانیوم در پزشکی میتوان ذکر کرد عبارتند از:

- استحکام بالا

- وزن کم

- مقاومت به خوردگی

- بهره وری مناسب

- غیر سمی

- پایداری بالا

- زیست سازگاری

- غیر مغناطیسی

- قابلیت اتصال کاشتنیهای مصنوعی با استخوان در بدن

- دسترسی بالا

- انعطاف پذیری و الاستیسیته مشابه با استخوان

سودمندترین خواص تیتانیوم که کاربرد آن را در پزشکی توسعه می دهد، مقاومت به خوردگی بالا و نسبت استحکام به وزن بالا می باشد. این دو خاصیت در کنار غیر سمی بودن و مبارزه با خوردگی توسط سیالات بدن، آن را برای کاربرد در زمینه پزشکی مناسب کرده است.

تیتانیوم پایداری بسیار زیادی دارد ،به طوری که وقتی میله و یا صفحات تیتانیومی در بدن قرار داده می شوند، می توانند بیش تر از 91 سال پایدار بمانند. تیتانیومهایی که کاربرد دندانی دارند مانند ایمپلنتها می توانند حتی بیش تر هم عمر کنند.