1、金属钛在人体健康中的应用,化药三班张煦,钛的简介,钛是一种化学元素，化学符号Ti，原子序数22，在化学元素周期表中位于第4周期、第IVB族。是一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽，耐湿氯气腐蚀。钛耐王水腐蚀，但不耐硫酸，盐酸，以及高浓度硝酸；沸腾盐水，沸腾氢氧化钠溶液也能腐蚀钛。但是钛在高温下易被一些试剂腐蚀。,钛的特性,钛最有用的两个特性是：抗腐蚀性及金属中最高的强度重量比。在非合金的状态下，钛的强度跟某些钢相若，但却还要轻45%。 人体的骨拉力在10KN左右，骨密度正常值为11971228g/ cm2 单质钛的强度重量比为0.675 Nm/kg，也就是说，钛单质具有约8
2、倍于人体自身骨骼的比强度。 如果我们人体体内的骨骼都由金属钛制成，则将减轻体重1015公斤,强度重量比,强度重量比又称比强度，优质的结构材料应具有较高的比强度，才能尽量以较小的截面满足强度要求，同时可以大幅度减小结构体本身的自重。 比强度越高表明达到相应强度所用的材料质量越轻。 比强度是材料的强度（断开时单位面积所受的力）除以其密度。,钛合金,钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐腐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。,医用钛合金,钛
3、无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性，是非常理想的医用金属材料。近年来钛合金在牙科、整形外科、心脏瓣膜、植入人体的植入物（如人造骨骼、人工关节）、医疗器械等方面的应用进展迅速。,人工关节,人工关节是人们为挽救已失去功能的关节而设计的一种人工器官。迄今已研制出膝、髋、肘、肩、指、趾关节假体，用于临床。一般来说，其使用年限可达20年以上。随着科技进步，人工关节置换术已经是一种十分成功和有把握的手术，自切开皮肤装好全髋人工关节到伤口缝合完毕一般50-60分种可完成，一个全膝关节置换术约需不到一个半小时。愈后即消除关节疼痛，恢复关节的正常活动功能。,钛合金与义齿,钛合金是指介于贵金属烤瓷牙和镍铬合
4、金烤瓷牙之间的烤瓷牙材料，此种材料是比较适合人体健康的要求，其使用寿命会大大超出人们的想象。从理论上来讲，只要注意正确用牙，使用寿命都是终生的。优点：钛合金与陶瓷的结合力很好，具有不易崩瓷、经久耐用的特点，钛合金的生物相容性好，通常不会引起周围组织变色。 缺点 ：钛合金烤瓷冠内冠呈灰金属色，修复后会在特殊光线下会呈现出不易察觉的偏青色，美容效果比较差。,钛合金与整形医学,当人体面部组织遭到严重破坏时，局部组织修复需要用外科植入件进行。钛合金具有良好生物相容性和所需强度，因此，是人体面部组织修复的理想材料，纯钛网作为头骨托架已用于颚骨再造手术。,钛合金医疗器械,钛医疗器械具有良好的抗腐蚀能力，反
5、复的清洗、消毒表面质量不受影响；无磁性，能够排除对微小、敏感植入电子器械的破坏威胁；质轻，用来替代不锈钢重量大为减轻，使医生操作过程更加灵活，降低医生的疲劳程度。因此，目前已用来制作手术刀片、止血钳、剪刀、电动骨钻、镊子等等。,钛在医用方面的优势,钛是一种纯性金属，正因为钛金属的“纯”，故物质和它接触的时候，不会产生化学反应。也就是说，因为钛的耐腐蚀性、稳定性高，使它在和人长期接触以后也不影响其本质，所以不会造成人的过敏，它是唯一对人类植物神经和味觉没有任何影响的金属。钛又被人们称为“亲生物金属”。钛在医学上有着独特的用途。在骨头损伤处，用钛片和钛螺丝钉固定好，过几个月，骨头就会长在钛片上和螺
6、丝钉的螺纹里。新的肌肉就包在钛片上，这种“钛骨”就如真的骨头一样，甚至可以用钛制人造骨头来代替人骨治疗骨折。,金属钛的“生物亲和性”,钛是目前已知的生物亲和性最好的金属之一，钛易与氧气反应形成致密氧化钛（TiO2）钝化膜，植入后引起的组织反应轻微。凝胶状态的TiO2膜甚至具有诱导体液中钙、磷离子沉积生成磷灰石的能力，表现出一定的生物活性和骨结合能力，尤其适合骨内埋置。,“新”的人造骨骼,德国工程师发现了一种新的方法，他将作为移植材料的标准钛应用到聚氨酯泡沫体之中。一旦燃尽，剩下的便是多孔的、带花边的网状钛结构，而该结构更接近于真实的、柔韧的骨骼。 实际生产可能在近期便会开始。 科学家发现冻结的海水拥有类似鲍鱼壳的复杂硬式结构。他们在多孔层中冰冻钙泥，然后升华其中的水分，这就产生了坚固但轻便的钙支架。美国食品及药物管理局（FDA）正在对这个方法进行测试。by 果壳网,关于人工关节置换术,http:/ http:/ http:/v.pps.tv/play_35B2L4.html Kevin Stone:关节置换术的生物未来 http:/ 令人惊奇的人造骨骼材料,
