Biokompatible Metalle sind Materialien, die sicher mit biologischen Systemen interagieren können, ohne nachteilige Reaktionen wie Toxizität, Entzündung oder Immunabstoßung zu verursachen. Diese Metalle werden häufig in medizinischen Implantaten, Zahnrestaurationen und chirurgischen Instrumenten eingesetzt. Im Folgenden finden Sie die am häufigsten verwendeten biokompatiblen Metalle und deren Anwendungen.
1. Titan (Ti) und seine Legierungen
Primäre Verwendungszwecke:
Zahnimplantate(Am häufigstenGrad 4 CP tiUndKlasse 5 Ti -6 Al -4 v)
Orthopädische Implantate(Hüft-/Knieersatz, Knochenplatten, Schrauben)
Herz -Kreislauf -Stents
Schlüsseleigenschaften:
Ausgezeichnete Osseointegration(Knochenbindung)
Hohe KorrosionsbeständigkeitAufgrund einer passiven Oxidschicht (tio₂)
Geringer ElastizitätsmodulVerringerung der Stressabschirmung im Knochen
NichtmagnetischMRT-kompatibel
Gemeinsame Noten:
Klasse 1-4 (kommerziell reines Titan, CP Ti)- in Zahnimplantaten verwendet
Klasse 5 (ti -6 al -4 v)-stärker, in tragenden Implantaten verwendet
Klasse 23 (Ti -6 Al -4 v eli)-extra-niedriger interstitial, besser für medizinische Geräte
2. Edelstahl (medizinische Noten)
Primäre Verwendungszwecke:
Knochenschrauben, Platten und Frakturfixierungsgeräte
Temporäre Zahnimplantate und kieferorthopädische Drähte
Chirurgische Instrumente
Schlüsseleigenschaften:
Hohe Stärke und Haltbarkeit
KostengünstigIm Vergleich zu Titan
Anfällig für Korrosion im Laufe der Zeit, führt zur Metall -Ionen -Freisetzung (NI, CR)
Gemeinsame Noten:
316L (kohlenstoffarme Austenitische Stahl)- am häufigsten in medizinischen Implantaten
304- In chirurgischen Werkzeugen verwendet
Notiz:Einige Patienten können habenNickelallergienEinschränkung der Verwendung von Edelstahl in langfristigen Implantaten.
3. COBALT-CROMIUM (CO-CR) -Legierungen
Primäre Verwendungszwecke:
Zahnkronen, Brücken und Teilprothesen
Hüft- und Knieersatz
Herzstents
Schlüsseleigenschaften:
Extrem kearresistent, ideal für Gelenkersatz
Hohe Festigkeit und Müdigkeitsbeständigkeit
Weniger biokompatibel als Titan, aber immer noch weit verbreitet
Gemeinsame Legierungen:
Co-CR-Mo (ASTM F75, F799)- häufig in orthopädischen Implantaten
Co-CR-W-ni (ASTM F90)- verwendet in Zahnprothesen
4. Tantalum (TA)
Primäre Verwendungszwecke:
Knochentransplantate und poröse Implantate
Neurochirurgische und kardiovaskuläre Anwendungen
Schlüsseleigenschaften:
Hoch korrosionsbeständig
Fördert das Einwachsen des KnochensAufgrund der porösen Struktur
Teuer, die weit verbreitete Verwendung einschränken
5. Zirkonium (ZR) und seine Legierungen
Primäre Verwendungszwecke:
Zahnimplantate (Zro₂, Zirkonia)
Orthopädische Anwendungen
Schlüsseleigenschaften:
Keramikartige Biokompatibilität(Zirkonia ist Oxidform)
Härte mit hoher Fraktur
Zahnfarben, um es für ästhetische Zahnrestaurationen populär zu machen
6. GOLD (AU) und Platin (PT) -Gruppenmetalle
Primäre Verwendungszwecke:
Zahnkronen, Inlays und Brücken
Schrittmacherelektroden und Stents
Schlüsseleigenschaften:
Stark inerte und korrosionsfest
Teuer, meistens in Nischenanwendungen verwendet
7. Magnesium (Mg) und seine Legierungen (aufgetaucht)
Primäre Verwendungszwecke:
Biologisch abbaubare Implantate (z. B. kardiovaskuläre Stents, Knochenschrauben)
Schlüsseleigenschaften:
Sich natürlich im Körper verschlechtertdie Notwendigkeit des Entfernens beseitigen
Immer noch unter Forschungfür langfristige Stabilität
Vergleich von biokompatiblen Metallen
| Metall | Biokompatibilität | Stärke | Korrosionsbeständigkeit | Gemeinsame Anwendungen |
|---|---|---|---|---|
| Titan (Ti) | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | Zahnärztliche/orthopädische Implantate |
| Edelstahl | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | Temporäre Implantate, chirurgische Werkzeuge |
| Co-CR-Legierungen | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | Gelenkersatz, Zahnarztprothesen |
| Tantal (TA) | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | Knochentransplantate, Stents |
| Zirkonium (ZR) | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | Zahnimplantate, Kronen |
| Gold (Au) | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | Zahnrestaurationen, Herzschrittmacher |
| Magnesium (mg) | ⭐⭐⭐ (auftauchen) | ⭐⭐ | ⭐ (Verschlechterung) | Biologisch abbaubare Implantate |
Abschluss
Am meistenBiokompatible MetalleFür medizinische und zahnärztliche Verwendung sindTitan, Zirkonium und Tantal, wegen ihrerHervorragende Korrosionsbeständigkeit und Gewebekompatibilität. Edelstahl- und Kobalt-Chrom-Legierungensind stark, können bei einigen Patienten jedoch allergische Reaktionen verursachen.Gold und Platinsind sehr träge, aber teuer.Magnesiumlegierungensind vielversprechend für biologisch abbaubare Implantate, erfordern jedoch weitere Forschung.
Die Wahl des Metalls hängt von der abAnwendungsanforderungen, mechanische Anforderungen und patientenspezifische Faktoren(z. B. Allergien, MRT -Kompatibilität).
