Mit der Beschleunigung der Bevölkerungsalterung treten knochenbedingte-Erkrankungen immer häufiger auf. Im Bereich der Biomedizin werden Titan und seine Legierungen aufgrund ihrer Vorteile wie guter Biokompatibilität, hoher spezifischer Festigkeit, günstigem Elastizitätsmodul, Zähigkeit, Nichtabstoßung durch menschlichen Knochen und ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit häufig für die Reparatur und den Ersatz von menschlichem Knochengewebe verwendet. Allerdings oxidiert die Oberfläche von Titanlegierungen an der Luft leicht und bildet eine biologisch inerte Oxidschicht, die die Adhäsionsrate von Knochenzellen auf der Beschichtungsoberfläche verringert, den Reparaturzyklus des Knochengewebes verlängert und sogar zum Versagen des Implantats führen kann. Der effektivste Weg, dieses Problem anzugehen, besteht darin, eine Oberflächenbehandlung von Titanlegierungen durchzuführen, um Oberflächen-Verbundbeschichtungen mit guter Biokompatibilität herzustellen.
Mündlicher Aspekt.
Titan und Titanlegierungen sind derzeit wichtige Materialien für Zahnimplantatrestaurationen. Aufgrund ihrer schlechten Reibungsleistung und geringen Oberflächenbioaktivität kann ihre direkte Implantation in den menschlichen Körper jedoch möglicherweise nachteilige Auswirkungen haben. Die Oberflächenmodifikation zur Bildung einer Beschichtung auf Titanlegierungen zur Förderung des Knochenwachstums, der Osseointegration und der Infektionsresistenz ist von großem Forschungswert und kann diese Situation erheblich verbessern. Derzeit wurden einige Fortschritte bei der Mikro-Lichtbogenoxidation auf Titanlegierungsoberflächen und der Beschichtung mit antibakteriellen Makromolekülen erzielt. Laut langfristigen systematischen klinischen Studien liegen die Überlebens- und Erfolgsraten von Zahnimplantaten über 10 Jahre bei über 95 %. Kieferorthopädische Zahnspangen aus Titanlegierungen weisen eine hervorragende Leistung auf und ermöglichen eine hochpräzise Zahnbewegung und dadurch eine Zahnkorrektur.
In Bezug auf das Skelettsystem.
Die Eigenschaften von Titan können den komplexen Anforderungen des Bewegungsapparates gerecht werden und ermöglichen die Entwicklung von Implantaten, die sich nahtlos in den Knochen integrieren und so die Mobilität und Lebensqualität verbessern. Titan kann für verschiedene Gelenkimplantate verwendet werden, beispielsweise für Schulter-, Ellenbogen-, Handgelenk-, Hüft-, Knie- und Sprunggelenke. Obwohl Titan eine hervorragende Biokompatibilität, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweist, ist seine Leistung bei Verschleiß und Reibungskorrosion begrenzt. Aufgrund des direkten Kontakts und der Reibung zwischen den Gelenken während der Bewegung besteht das Besondere an der Verwendung von Titan in diesen Implantaten darin, dass es nie als „Gelenkkomponente“ verwendet wurde. Allerdings kann Titan als Material für „tragende Komponenten“ in orthopädischen Gelenkimplantaten gewählt werden. Der Zweck lasttragender Komponenten besteht darin, Stabilität und Halt zu bieten, indem sie mechanische Belastungen vom Implantat auf den umgebenden Knochen übertragen und so die Belastung des Implantats verringern. Die Flexibilität, Festigkeit und das geringe Gewicht von Titan sind besonders vorteilhaft für den Einsatz als tragende Teile.
