Medizinische Titanwerkstoffe - unverzichtbar für die Medizinindustrie

Titan ist ein chemisches Element, das im menschlichen Leben vielfältige Verwendung findet. Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften wie hohe Festigkeit, geringe Dichte, hohe Hitzebeständigkeit und Korrosionsschutz finden Titanwerkstoffe ihren Weg in viele Branchen. Es ist bekannt, dass Titan zuerst in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt wurde, wo es für Flugzeugkomponenten verwendet wurde. Heute profitiert auch der medizinische Bereich von Titan, da es ungiftig ist und sich auf einzigartige Weise mit dem menschlichen Knochen verbinden kann.

1. Arten von medizinischen Titanwerkstoffen

Es gibt viele Titanlegierungen, die in verschiedenen Industriezweigen verwendet werden, aber die für die medizinische Verwendung geeigneten sind Titan 6AL4V und 6AL4V ELI. Dies sind Titanwerkstoffe, die mit Aluminium (6 %) und Vanadium (4 %) legiert sind. Sie sind auch als Grade 5 und Grade 23 bekannt und weisen eine hohe Verträglichkeit mit dem menschlichen Körper auf. Weltweit gibt es mehrere Händler, die sich auf den Verkauf von Titanwerkstoffen für medizinische Zwecke spezialisiert haben.

Im Dentalbereich werden häufig Ti-6Al-4V und Ti-6Al-4V ELI für Implantate verwendet. Dabei wird eine Schraube aus Titan in den Kiefer eingesetzt, die als Zahnwurzel dient. Dem Implantat wird eine gewisse Zeit eingeräumt, damit das Titanimplantat mit dem Knochen verwachsen kann. Sobald sich das Implantat festgesetzt hat, wird ein künstlicher Zahn in das Implantat eingesetzt.

2. Vorteile der medizinischen Titanwerkstoffe

Wie bereits erwähnt, sind zwei der wichtigsten Eigenschaften von Titan sein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und seine Korrosionsbeständigkeit. Es reagiert nicht mit Körperflüssigkeiten und Säuren, was seine Langlebigkeit erhöht. Werkstoffe aus Titan werden für Prothesen wie Stifte, Platten, Stäbe und Käfige verwendet, die in den Körper eingesetzt werden.

Eine der häufigsten Verwendungen von medizinischem Titan ist die Hüft- und Kniegelenkersatzoperation. Diese Materialien können auch für den Ersatz von Ellbogen- und Schultergelenken verwendet werden. Titanstifte werden für ästhetische Zwecke verwendet, beispielsweise als Ständer für falsche Wimpern. Herzklappen aus Titan retten weiterhin das Leben derjenigen, die dieses Implantat zum Überleben benötigen.

3. Titanwerkstoffe für chirurgische Instrumente

Titan ist härter als manche Stahlsorten, aber leichter als diese. Es kann zusammen mit anderen Werkstoffen für chirurgische Instrumente verwendet werden, die langlebig und leicht sein müssen und über einen hohen Korrosionsschutz verfügen. Zu den gängigen chirurgischen Instrumenten aus Titan gehören Retraktoren, chirurgische Pinzetten, Scheren, chirurgische Pinzetten, Nahtinstrumente, Nadeln und Nadelhalter.

4. Titanwerkstoffe für die Zahnmedizin

Da Titan die einzigartige Fähigkeit besitzt, mit dem menschlichen Knochen zu verwachsen, ist es das einzige Material, das von Zahnärzten für Zahnimplantate gewählt wird. Dabei handelt es sich um Titanschrauben, die in den Kiefer eingesetzt werden. Sobald sich neu gebildete Zellen am Titanimplantat festsetzen, entsteht eine Verbindung zwischen dem körpereigenen Knochen und der neu implantierten Schraube.

5. Die Zukunft der Titanwerkstoffe für medizinische Zwecke

Die Nachfrage nach medizinischen Titanwerkstoffen wird in den kommenden Jahren erheblich steigen. Wenn die geburtenstarken Jahrgänge ihre goldenen Jahre erreichen, werden viele von ihnen an schwachen Knochen erkranken und einen Hüft- und Gelenkersatz benötigen. Titan wird auch in Zukunft das Material der Wahl für den medizinischen und zahnmedizinischen Bereich sein.

Lesen Sie weiter: Anwendungen von Titanwerkstoffen in der Medizintechnik

Schlussfolgerung

Wir danken Ihnen für die Lektüre unseres Artikels und hoffen, dass er Ihnen zu einem besseren Verständnis des in der medizinischen Industrie verwendeten Titans verhelfen kann. Wenn Sie mehr über Titanprodukte erfahren möchten, empfehlen wir Ihnen, Stanford Advanced Materials (SAM) zu besuchen, um weitere Informationen zu erhalten.

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