Gedreven door economische golven beginnen titanium en titaniumlegeringen, geprezen als de 'koning van de biometalen', aan een breder traject van toepassingen op medisch gebied. Ze bereiken bot- en weefselintegratie dankzij uitstekende biocompatibiliteit, dragen en beschermen het lichaam met uitstekende mechanische eigenschappen en blijven na verloop van tijd duurzaam met een sterke corrosieweerstand. Deze koninklijke kwaliteiten vestigen hun kernwaarde als geavanceerde medische materialen. De ontwikkeling van titanium op medisch gebied evolueert naar grotere precisie, intelligentie en biomimicry.
1. 3D-printen (additive manufacturing) van gepersonaliseerde implantaten is de meest ontwrichtende trend. Op basis van de CT-gegevens van een patiënt kan 3D-printen:
Maatwerk: Vervaardigen van complexe implantaten die perfect aansluiten bij de anatomische structuur van de patiënt (zoals kunstmatige wervels en bekkenprothesen).
Poreuze structuur: Print implantaten met bio-mimetische microporeuze structuren. Deze structuur imiteert het spongieuze bot van menselijke botten, waardoor de botingroei aanzienlijk wordt bevorderd voor een veiligere biologische fixatie, terwijl de elastische modulus verder wordt geoptimaliseerd.
2. Modificatie van oppervlaktefunctionalisatie maakt titaniumimplantaten 'slimmer'.
Bevordering van botintegratie: Ontwikkel nieuwe bioactieve coatings (zoals coatings die groeifactoren zoals BMP bevatten) om het genezingsproces te versnellen.
Antibacterieel en anti--infectie: Laad het oppervlak met zilverionen, antibiotica of gebruik de antibacteriële eigenschappen van de nanostructuren zelf om de uitdaging van post-implantatie-infecties aan te pakken.
3. Ontwikkeling van nieuwe medische zorg
Titaniumlegeringen Legeringen met lage elasticiteitsmodulus: Ontwikkel titaniumlegeringen van het type -, zoals de Ti-Nb-Zr-Sn-serie, waarvan de elasticiteitsmodulus dichter bij die van menselijk bot ligt, wat gunstiger is voor de gezondheid van de botten.
Aluminium- en vanadium-vrije legeringen: Hoewel vanadium en aluminium een zeer lage toxiciteit hebben, is de ontwikkeling van veiligere legeringssamenstellingen (zoals Ti-6Al-7Nb of Ti-Zr-legeringen) een langetermijndoelstelling.
