Logam biokompatibel adalah bahan yang dapat berinteraksi dengan selamat dengan sistem biologi tanpa menyebabkan tindak balas buruk seperti ketoksikan, keradangan, atau penolakan imun. Logam ini digunakan secara meluas dalam implan perubatan, pemulihan pergigian, dan instrumen pembedahan. Berikut adalah logam biokompatibel yang paling biasa digunakan dan aplikasi mereka.
1. Titanium (Ti) dan aloi
Penggunaan Utama:
Implan pergigian(Paling biasaGred 4 CP TidanGred 5 ti -6 al -4 v)
Implan ortopedik(penggantian pinggul/lutut, plat tulang, skru)
Stent Cardiovascular
Ciri -ciri utama:
Osseointegration yang sangat baik(ikatan tulang)
Rintangan kakisan yang tinggikerana lapisan oksida pasif (TiO₂)
Modulus keanjalan yang rendah, Mengurangkan tekanan melindungi tulang
Bukan magnet, menjadikannya serasi MRI
Gred biasa:
Gred 1-4 (Titanium Pure Commercial, CP Ti)- Digunakan dalam implan pergigian
Gred 5 (Ti -6 al -4 v)-Lebih kuat, digunakan dalam implan beban
Gred 23 (ti -6 al -4 v eli)-Interstisial yang lebih rendah, lebih baik untuk peranti perubatan
2. Keluli tahan karat (gred perubatan)
Penggunaan Utama:
Skru tulang, pinggan, dan peranti penetapan patah
Implan gigi sementara dan wayar ortodontik
Instrumen pembedahan
Ciri -ciri utama:
Kekuatan dan ketahanan yang tinggi
Kos efektifberbanding dengan titanium
Terdedah kepada kakisan dari masa ke masa, yang membawa kepada pelepasan ion logam (NI, CR)
Gred biasa:
316L (keluli austenit rendah karbon)- Paling biasa dalam implan perubatan
304- Digunakan dalam alat pembedahan
Catatan:Beberapa pesakit mungkin adaalahan nikel, Mengehadkan penggunaan keluli tahan karat dalam implan jangka panjang.
3. Kobalt-Chromium (Co-CR) aloi
Penggunaan Utama:
Mahkota pergigian, jambatan, dan gigi palsu separa
Penggantian pinggul dan lutut
Stent Cardiac
Ciri -ciri utama:
Sangat tahan haus, sesuai untuk penggantian bersama
Kekuatan tinggi dan rintangan keletihan
Kurang biokompatibel daripada titanium, tetapi masih digunakan secara meluas
Aloi biasa:
Co-CR-MO (ASTM F75, F799)- Biasa dalam implan ortopedik
Co-CR-W-NI (ASTM F90)- Digunakan dalam prostetik pergigian
4. Tantalum (TA)
Penggunaan Utama:
Kraf tulang dan implan berliang
Aplikasi neurosurgikal dan kardiovaskular
Ciri -ciri utama:
Sangat tahan karat
Menggalakkan tulang masuk tulangKerana struktur berliang
Mahal, Mengehadkan penggunaan yang meluas
5. Zirkonium (Zr) dan aloi
Penggunaan Utama:
Implan Pergigian (Zro₂, Zirkonia)
Aplikasi ortopedik
Ciri -ciri utama:
Biokompatibiliti seperti seramik(Zirkonia adalah bentuk oksida)
Ketangguhan patah tinggi
Berwarna gigi, menjadikannya popular untuk pemulihan pergigian estetik
6. Logam Kumpulan Emas (AU) dan Platinum (PT)
Penggunaan Utama:
Mahkota pergigian, inlays, dan jambatan
Elektrod dan Stent Pacemaker
Ciri -ciri utama:
Sangat lengai dan tahan kakisan
Mahal, kebanyakannya digunakan dalam aplikasi khusus
7. magnesium (mg) dan aloinya (muncul)
Penggunaan Utama:
Implan Biodegradable (misalnya, stent kardiovaskular, skru tulang)
Ciri -ciri utama:
Secara semula jadi merendahkan badan, menghapuskan keperluan untuk penyingkiran
Masih di bawah penyelidikanUntuk kestabilan jangka panjang
Perbandingan logam biokompatibel
| Logam | Biokompatibiliti | Kekuatan | Rintangan kakisan | Aplikasi biasa |
|---|---|---|---|---|
| Titanium (Ti) | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | Implan gigi/ortopedik |
| Keluli tahan karat | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | Implan sementara, alat pembedahan |
| Aloi co-cr | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | Penggantian bersama, prostetik pergigian |
| Tantalum (TA) | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | Grafts tulang, stent |
| Zirkonium (ZR) | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | Implan pergigian, mahkota |
| Emas (au) | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | Pemulihan pergigian, alat pacu jantung |
| Magnesium (mg) | ⭐⭐⭐ (muncul) | ⭐⭐ | ⭐ (merendahkan) | Implan biodegradable |
Kesimpulan
Yang paling banyaklogam biokompatibeluntuk kegunaan perubatan dan pergigian adalahTitanium, Zirkonium, dan Tantalum, kerana merekarintangan kakisan yang sangat baik dan keserasian tisu. Aloi keluli tahan karat dan kobalt-kromiumadalah kuat tetapi boleh menyebabkan tindak balas alergi di sesetengah pesakit.Emas dan platinumsangat tidak aktif tetapi mahal.Aloi magnesiummenjanjikan untuk implan biodegradable tetapi memerlukan penyelidikan lanjut.
Pilihan logam bergantung padaaplikasi, keperluan mekanikal, dan faktor khusus pesakit(contohnya, alahan, keserasian MRI).
