生物医学应用中对金属的要求

发布网友发布时间：2022-04-22 05:55

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热心网友时间：2023-11-24 21:04

生物医用金属材料是用于生物医学材料的金属或合金，又称外科用金属材料，是一类惰性材料。此类材料具有高机械强度和抗疲劳性能，是临床应用最广泛的承力植入材料。此类材料的应用非常广泛，涉及硬组织、软组织、人工器官和外科辅助器材等各个方面。

生物医学应用对金属的要求:

1.无毒无害
元素周期表中70％的元素是金属，但是由于毒性和较差的机械性能，几乎没有金属适合植入人体，但钛是其中之一。钛及其合金不仅无毒无害，而且与人体具有良好的相容性。作为植入物，不会发生过敏反应。
2.高强度，重量轻
医用金属材料通常用作人体中的受力装置，例如人造关节，人造椎骨，骨折内固定板，螺钉，骨钉等，它们需要高强度和韧性。钛合金具有低密度，高强度和轻重量，弹性量模接近自然骨骼，植入后不会对人体造成负担。

3.耐生理腐蚀
当医用金属被植入人体时，由于人体的复杂环境，很可能发生各种类型的腐蚀。钛合金被称为生物惰性金属材料，并且在人体血液浸入环境中具有出色的耐腐蚀性。除满足上述条件外，钛在手术后进行核磁共振检查时也不会被磁化、不会干扰图像，影响诊断。因此，钛合金一次又一次地创造了医学奇迹。

医用金属材料应用中的主要问题是：由于生理环境的腐蚀，会造成金属离子向周围组织扩散及植入材料自身性质的蜕变，前者可能导致毒副作用，而后者常常导致材料植入失败。已经用于临床的医用金属材料主要有不锈钢、钴基合金和钛基合金等。此外，还有形状记忆合金、贵金属以及纯金属钽、铌、锆等。