新型生物医用金属材料
常用医用金属材料
常用医用金属材料医用金属材料是指在医疗领域中用于制造医疗器械和医疗设备的金属材料。
这些材料必须具备一系列特殊的性能和指标，如生物相容性、耐腐蚀性、机械性能和成本效益等。
下面将介绍一些常用的医用金属材料。
1.钛合金：钛合金是一种轻质且高强度的金属材料，具有良好的生物相容性和耐腐蚀性。
钛合金常用于制造人工关节、植入物和手术工具等。
它的低密度使得患者在植入物置入后减轻了负重感，同时也降低了手术风险。
2.不锈钢：不锈钢是一种耐腐蚀性能强的金属材料，具有优良的物理性能和良好的机械性能。
不锈钢常用于制作手术器械、刀片、支架等。
其中医用不锈钢一般分为316L和316LVM两类，其具有良好的生物相容性和耐腐蚀性能。
3.钴铬合金：钴铬合金是一种强度高且具有良好生物相容性的金属材料。
它常用于制作人工关节、植入物和牙科修复材料等。
钴铬合金的高度抗磨损和优良的耐腐蚀性能使其成为医疗领域中的重要材料。
4.镍钛合金（NiTi）：镍钛合金是一种具有形状记忆效应和超弹性的金属材料。
它可用于制造支架、矫正器和导丝等医疗器械。
镍钛合金具有较好的生物相容性和耐腐蚀性能，以及可调节形状的特点，使其成为一种医学领域中十分重要的材料。
5.铽钢：铽钢是一种常用的医用金属材料，常用于制造手术器械和骨科器械。
铽钢具有较高的硬度和耐磨性，能够满足手术器械对精度和稳定性的要求。
这些金属材料在医疗领域中发挥着重要的作用。
它们不仅具有良好的生物相容性和耐腐蚀性能，还具有较高的机械性能和稳定性。
但需要注意的是，不同的材料适用于不同的医疗器械和设备，医用金属材料的选择必须充分考虑材料的特性和应用环境，遵循相应的标准和规范，以确保材料在医疗应用中的安全性和效果。
总而言之，医用金属材料具有特殊的要求和指标，应用领域广泛。
随着科技的不断进步和医疗技术的不断发展，我们可以期待更多新型的医用金属材料的出现，并在医疗领域中发挥更重要的作用。
生物医用材料有哪些
生物医用材料有哪些
生物医用材料是指用于医学治疗、修复和替代组织或器官的材料。
它们在医学领域发挥着重要作用，可以用于骨科、牙科、软组织修复、药物输送系统等方面。
下面我们就来了解一下生物医用材料的种类和应用。
首先，生物医用材料可以分为金属材料、聚合物材料和陶瓷材料三大类。
金属材料包括钛合金、不锈钢等，它们具有良好的力学性能和生物相容性，常被用于骨科植入物的制造。
聚合物材料包括聚乳酸、聚酰胺等，具有较好的可塑性和生物相容性，常被用于软组织修复和药物输送系统。
陶瓷材料具有优异的耐磨性和生物相容性，常被用于牙科修复和人工关节制造。
其次，生物医用材料在临床上有着广泛的应用。
比如，钛合金植入物可以用于骨折固定、人工关节等领域，聚乳酸材料可以用于可降解的缝合线和修复软组织，陶瓷材料可以用于牙科修复和人工关节制造。
此外，生物医用材料还可以用于药物输送系统，通过控制释药速率，提高药物的疗效和减少副作用。
另外，随着生物医用材料领域的不断发展，生物可降解材料、生物仿生材料等新型材料也逐渐应用于临床。
生物可降解材料可以在组织修复完成后逐渐降解，避免二次手术取出植入物的痛苦。
生物仿生材料则是通过模仿自然界的结构和功能设计材料，以达到更好的生物相容性和功能性。
总的来说，生物医用材料在医学领域有着重要的地位，不断涌现出新的材料和应用。
随着科学技术的不断进步，相信生物医用材料会在未来发展出更多种类和更广泛的应用，为人类健康事业做出更大的贡献。
钽材料在生物医疗领域的具体应用
钽材料在生物医疗领域的具体应用1. 钽涂层钽金属优异的耐腐蚀性，将其涂覆在某些医用金属材料表面，以阻止有毒元素的释放，提高金属材料的生物相容性，同时钽涂层也提高了材料在人体中的可视性。
钽涂层可提高钛金属的骨整合性能，增进细胞的粘附能力，促进细胞的生长。
钽涂层更高的表面能和更好的润湿性改善了细胞与植入材料之间的相互作用。
除了金属材料外，钽还可以涂覆在一些非金属材料表面，如碳笼表面涂覆钽用于脊柱融合术，钽涂层提高了碳笼的强度、韧性以适合脊柱承力及更好地满足手术过程的要求。
2. 钽支架、钽丝、钽片钽金属可以制成各种形状和尺寸的钽片，根据人体各部位的需要进行植入，如修补、封闭人体破碎头盖骨和四肢骨折的裂缝及缺损。
用钽片制成人造耳固定在头部之后，再移植皮肤，经过一段时间后，新移植的皮肤生长得很好，几乎看不出是人造钽耳朵。
钽的延展性好，可制成与头发丝相当甚至更细的丝。
其作为手术缝合线具备灭菌简易、刺激较小、抗张力大等优点。
钽丝可用于缝合骨、肌腱、筋膜，以及减张缝合或口腔内牙齿固定，还可用作内脏手术使用的缝合线，或嵌人人造眼球中，还可以替代肌腱和神经纤维。
利用钽丝可编织成网状球囊扩张支架，钽支架在X光下清晰可视，非常便于监测和随访。
其长期滞留体内无断裂及腐蚀。
柔韧性良好，钽丝支架可以较好地适应动脉的正常搏动，能够快速、准确地缩放。
3.纳米载体钽是5种具有生物相容性的元素中较好者。
在生物组织和其他环境中，钽表面能立即生成一层化学稳定的钝化膜，从而使钽具有良好的化学稳定性和抗生理腐蚀性，并具有生物相容性。
介孔氧化钽纳米颗粒作为一种新型纳米载体，既具备良好的药物载体性能，又能产生放疗增敏效应；介孔氧化钽的纳米体系可以高效装载阿霉素，延长药物在体内的半衰期，并在肿瘤部位实现pH响应的药物释放，有利于肿瘤靶向化疗；钽元素本身有着较好的放疗增敏效果，使得最终的放化疗治疗效果有显著的提升。
4.多孔钽人工关节多孔钽金属具有3D多孔空间构型，高摩擦系数、良好的机械性能及组织长入特性，使得它成为关节重建中具有广泛应用前景的骨替代生物材料。
生物可吸收金属材料的发展前景
生物可吸收金属材料的发展前景
随着科学技术的不断进步，生物可吸收金属材料作为一种新型材料在医疗领域
备受关注。
生物可吸收金属材料具有良好的生物相容性和可降解性，能够满足植入物在体内完成特定功能后逐渐降解的要求，为植入物的安全使用提供了更好的保障。
因此，生物可吸收金属材料在医疗器械、骨科修复材料等领域有着广阔的应用前景。
首先，生物可吸收金属材料在医疗器械领域具有巨大的发展潜力。
传统的金属
材料如不锈钢、钛合金等由于无法被人体完全吸收而存在着植入物留存时间长、可能引起二次手术等问题。
而生物可吸收金属材料可以在完成植入物功能后逐渐被人体吸收代谢，避免了二次手术带来的痛苦和风险，大大提高了患者的生活质量。
因此，生物可吸收金属材料在医疗器械领域有着广阔的应用前景，将成为未来医疗器械发展的重要方向。
其次，生物可吸收金属材料在骨科修复领域也具有巨大的市场需求和发展潜力。
由于人口老龄化和运动损伤增多，对于骨科修复材料的需求也在不断增加。
生物可吸收金属材料具有较好的机械性能和生物相容性，可以有效促进骨组织生长和修复，避免了传统金属材料在人体内长期停留带来的问题，有望成为未来骨科修复材料的主流产品。
总的来说，生物可吸收金属材料的发展前景十分广阔，不仅可以在医疗器械领
域提供更好的患者治疗体验，也可以在骨科修复领域促进骨骼疾病的治疗和康复。
随着科技的不断进步和人们对生活质量要求的提高，相信生物可吸收金属材料一定会在医疗领域迎来更广阔的应用前景。
生物医用金属材料的应用研究
生物医用金属材料的应用研究
生物医用金属材料是一种应用于医学领域的材料，主要用于制造和修复人体组织和器官。
这些材料通常具有良好的生物相容性和机械性能，可以用于骨骼修复、人工关节、心脏支架等医疗器械的制造。
一种常见的生物医用金属材料是钛合金。
钛合金具有高强度、低密度和良好的抗腐蚀性能，因此被广泛应用于骨骼修复和人工关节制造。
它可以制成骨板、螺钉和人工关节等器械，用于治疗骨折、关节退化等问题。
钛合金的生物相容性良好，不会引起排异反应或过敏反应，而且可以与骨骼组织结合紧密，促进骨骼的愈合。
除了钛合金，不锈钢也是常用的生物医用金属材料。
不锈钢具有耐腐蚀性和可塑性，适用于制造心脏支架、血管支架等介入器械。
这些器械可以通过血管插入体内，帮助疾病患者恢复心血管功能。
在生物医用金属材料的研究中，科学家也开始探索新的材料，如镁合金和生物陶瓷。
镁合金具有与骨骼组织相似的密度和弹性模量，可以降低骨骼修复后的应力集中。
生物陶瓷具有良好的生物相容性和机械性能，可以用于制造骨骼修复和牙科修复材料。
总而言之，生物医用金属材料是医学领域中重要的材料之一，广泛应用于骨骼修复、人工关节和心脏支架等医疗器械的制造。
这些材料具有良好的生物相容性和
机械性能，对于患者的康复和治疗起到重要的作用。
生物医用金属材料的研究及其应用前景
生物医用金属材料的研究及其应用前景随着医疗技术不断发展，生物医用金属材料的应用在各个领域都得到了极大的推广。
金属材料因其高强度、导电性、耐腐蚀性等特性成为了生物医用领域中不可替代的材料。
在人造关节、牙科修复、内部支架等医疗器械中，金属材料的应用有着不可替代的重要作用。
一、生物医用金属材料的分类生物医用金属材料按其在人体内的应用可以分为两类：内部应用金属材料和外部应用金属材料。
内部应用金属材料主要包括人造关节、植入材料、牙科修复等。
此类金属材料主要应用在人体内，因此更需要考虑生物相容性和生物安全性。
一般来说，内部应用金属材料都需要经过严格的生物相容性和生物安全性评估后才能投入使用。
此类金属材料常用的材质有钛合金、铬钼合金、钴铬合金等，这些金属材料的耐磨性和稳定性优异，能够承受人体内部的各种力量，而不会受到破坏。
外部应用金属材料主要包括医疗仪器、手术器械、医用终端设备等。
此类金属材料更多地应用在医疗环境中，具有较高的机械强度、化学稳定性和防腐性。
因此材质一般选择不易生锈的金属，如不锈钢、镍钛合金等。
二、生物医用金属材料的优点生物医用金属材料的优点在于材质的高强度、良好的生物相容性和生物安全性，以及材料的高耐磨性和稳定性。
此外还有材料导电性良好等特点，可用于将电子设备与人体内部进行连接或控制。
在人工关节的应用中，钛合金、铬钼合金和钴铬合金具有非常好的耐磨性和生物相容性，可以承受人体内部的高强度力量，因此得到了广泛的应用。
在牙科修复和植入材料中，金属材料代替了传统的牙齿修复材料，能够更好地承受人体内部的压力和力量。
三、生物医用金属材料的应用前景随着人民生活水平和医学科技的不断提升，人们对于生物医用金属材料的应用需求越来越高。
尤其是在人造关节、牙科修复、植入材料等领域有着广泛的应用前景。
而新型生物医用金属材料的研发也为生物医学领域带来了无尽的可能性，特别是对于金属材料的开发，以及在多项应用领域中的应用，都有着广阔的发展前景。
生物医用金属材料
PART TWO
生物医用金属材料的性能要求
有极好的耐腐蚀 性能，无磁性
具有良好的光洁度
有足够的力学强 度和抗疲劳性能
必须无毒、无过 敏性与过敏反应
材料易于制造， 价格适当
PART THREE
常用的生物医用金属材料
1.不锈钢
优点：（1）价格便宜 （2）易于通过常规技术成型 （3）力学性能在较大的范围内可控，能提供最佳的强度和韧性
生物医用金属材料
目录
COMPANY
01 生物医用金属材料的概念 02 生物医用金属材料的性能要求
03 常用的生物医用金属材料
PART ONE
生物医用金属材料的概念
生物医用金属材料是指一类用作生物材料的金属或合 金，又称作外科用金属材料或医用金属材料，是一类生 物惰性材料，通常用于整形外科、牙科等领域，具有治 疗、修复固定和置换人体硬组织系统的功能。
5.其他生物医用金属材料
优点：良好的稳定性和加工性能 缺点：价格较贵，广泛应用受到限制
THANK YOU！
PART THREE
常用的生物医用金属材料
3.钛及钛合金
优点：（1）具有良好的耐腐蚀性 （2）不会生锈，且具有生物相容性 （3）无毒、质轻、强度高、耐高温低
温 缺点：钛由于磨损问题，钛不宜作为人工关节Байду номын сангаас滑动部件，可通过离子注入和氮化等方法，可 改进钛的耐磨性。
钛合金人造骨
4.形状记忆合金
优点：（1）较硬富有弹性，可起到矫形或支撑作用 （2）具有优良的生物相容性、耐腐蚀性、耐磨性、无毒性
缺点：耐腐蚀性不够，不宜在体内长时间使用
2.钴基合金
钴基合金主要包括Co-Cr-Mo合金和Co-Ni-Cr-Mo合金。 优点：（1）良好的耐腐蚀性能
生物医用金属材料
特点是弹性模量比其他金属材料更接近天然骨、密度小、质量
轻。但钛合金耐磨性能不好，且存在咬合现象。因此，用钛合 金制造组合式全关节需注意材料间的配合。 （2） 在颅脑外科，微孔钛网可修复损坏的头盖骨和硬膜，能有 效保护脑髓液系统。钛合金也可制作颅骨板用于颅骨的整复。 （3） 在口腔及额面外科，纯钛网作为骨头托架已用于颚骨再造 手术，制作义齿、牙床、托环、牙桥和牙冠等，在口腔整畸、
生物体因关节炎或外伤损坏的关节，应用于骨折修复，骨
排列错位校正，慢性脊柱矫形和颅骨缺损修复等。
（2） 在心血管系统，医用不锈钢广泛应用于各种植入电极、传感
器的外壳和合金导线，可制作不锈钢的人工心脏瓣膜；各种临床
介入性治疗的血管内扩张支架等。
（3） 医用不锈钢在其他方面也获得了广泛的应用，如用于各种眼 科缝线、固定环、人工眼导线、眼眶填充等；还用于制作人工耳
不易损坏或断裂。与人体骨相反，生物医用金属材料
通常具有较高的弹性模量，一般高出人体骨一个数量
级，即使模量较低的钛合金也高出人体骨4-5倍
1.2.3 金属材料的毒性 若在材料中需引入有毒金属元素来提高其他性能， 首先应考虑采用合金化来减小或消除毒性，并提高其耐 蚀性能；其次采用表面保护层和提高光洁度等方法来提 高抗蚀性能。金属的毒性主要作用于细胞，可抑制酶的 活动，阻止酶通过细胞膜的扩散和破坏溶酶体，一般可 通过组织或细胞培养、急性和慢性毒性试验、溶血试验 等来检测。
生物医用金属材料以其优良的力学性能易加工性和可靠性在临床医学中获得了广泛的应用由于金属材料在组成上与人体组织成分相距甚远因此金属材料很难与生物组织产生亲合一般不具有生物活性它们通常以其相对稳定的化学性能获得一定的生物相容性植入生物组织后总是以异物的形式被生物组织所包裹使之与正常组织隔绝
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
新型生物医用金属材料1 前言1.1生物医用金属材料基本概念1.2生物医学对材料的要求2 我国生物医用材料产业现状3 生物医用金属材料3.1 医用不锈钢3.2 医用钴基合金3.3医用钛合金和镍钛形状记忆合金3.4 医用贵金属和钽、铌 、锆等金属3.5 新材料开发4 表面改性和生物镀膜在医用金属材料上的应用5 医用金属材料目前存在的主要问题及研究发展方向 5.1医用金属材料目前存在的主要问题5.2 医用金属材料的研究和发展1前言1.1生物医用金属材料基本概念生物医用材料是指用于医疗上能够植入生物体或与生物组织相接合的材料 ,可用于诊断、治疗 ,以及替换生物机体中的组织、器官或增进其功能。
目前用于临床的生物医用材料主要包括生物医用金属材料、生物医用有机材料（主要指有机高分子材料）、生物医用无机非金属材料（主要指生物陶瓷）、生物玻璃和碳素材料以及生物医用复合材料等。
与生物陶瓷及生物高分子材料相比,生物医用金属材料,如不锈钢、钴基合金、钛和钛合金以及贵金属等具有高的强度、良好的韧性及抗弯曲疲劳强度、优异的加工性能等许多其它医用材料不可替代的优良性能。
1.2生物医学对材料的要求生物医用金属材料在应用中面临的主要问题 ,是由于生理环境的腐蚀而造成的金属离子向周围组织扩散以及植入材料自身性质的退变 ,前者可能导致毒副作用 ,后者可能导致植入失效 。
因此研究和开发性能更优、生物相容性更好的新型生物医用金属材料依然是材料工作者和医务工作者共同关心的课题。
医用金属材料作为生物材料的一类 ,其研究和发展要严格满足如下的生物学要求：良好的组织相容性 ,包括无毒性、无热源反应、不致畸、不致癌、不引起过敏反应或干扰机体的免疫机理、不破坏临近组织，也不发生材料表面的钙化沉着等；良好的物理、化学稳定性，包括强度、弹性、尺寸稳定性、耐腐蚀性、耐磨性以及界面稳定性等；易于加工成型 ,材料易于制造；价格适当。
对于植入心血管系统或与血液接触的材料 ,除能满足以上条件外,还须具有良好的血液相容性,即不凝血（抗凝血性好）、不破坏红细胞（不溶血）、不破坏血小板、不改变血中蛋白特别是脂蛋白、不扰乱电解质平衡等。
2 我国生物医用材料产业现状作为近30年来发展出的一类技术附加值最高的高技术新材料，生物医用材料正在成长为21世纪世界经济的一个支柱性产业。
近年我国生物医用材料产业发展很快，尤其是介入支架和骨科器材，发展速度非常快。
2008年中国生物医用材料全行业总产值2200亿元, 同比增长15% ；产值超过亿元的企业超过120家，较大规模的企业已经开始形成（虽与国际相比规模不是很大），部分产品开始出口，来自民间的产业资本投资力度加大；中国生物医学工程科学研究领域取得了很大成果，在国际生物医学工程学术界占有重要地位，中国首次承办世界生物材料大会，标志着我国生物材料已快速登上国际舞台。
国产介入支架从2006年以来开始异军突起，改变了中国介入材料市场被国外产品主导的格局。
2008年介入支架的市场持续扩大，应用量达到了30万个，18万例（2007年为15万例），产值达到了40亿元左右，国产支架的市场占有率也持续增加到了60%。
目前国内已有4家企业的药物支架获准上市，包括微创医疗器械（上海）有限公司、乐普（北京）医疗器械股份有限公司、山东吉威医疗制品公司、大连垠艺生物材料研制开发有限公司，还有近10家正在临床研究。
骨科修复材料研究与产业快速发展，国内科研水平已与国际相差不大。
去年，清华大学崔福斋教授等人完成的、具有自主知识产权的纳米晶磷酸钙胶原基骨修复材料获得了“2008年国家技术发明二等奖”，在脊柱修复材料和人工关节2个方面取得重要突破，产品可广泛应用于骨科、口腔科、整形外科等各种骨缺损的修复，目前人工关节的国产化率达到50%左右。
但是我国生物医用材料产业还存在许多问题，一是自创技术的产业化能力差，还占不到世界产值的3%，产品档次还需要大的改进；二是缺乏统一的行业管理与标准。
在日趋深化的国际化竞争下，中国生物医用材料行业面临前所未有的压力。
3 生物医用金属材料生物医用金属材料又称为外科植入金属材料,具有高的机械强度和抗疲劳性能,是临床应用中最广泛的承力植入材料 。
临床应用的医用金属材料主要有不锈钢、钻基合金、钛合金和记忆合金等几大类。
此外还有形状记忆合金、贵金属以及纯金属钽、铌、锆等。
3.1 医用不锈钢不锈钢是最早的人体植入材料，用作生物医用材料的不锈钢 ,具有良好的耐腐蚀性能和综合力学性能,且加工工艺简便,比较廉价，是目前生物医用金属材料中应用最多、最广的一类材料。
医用不锈钢主要应用丁骨骼系统的置换和修复方面,此外在齿科、心脏外科、心血管植入支架等方面也得到应用。
奥氏体不锈钢 ,特别是316和316L 不锈钢 ,具有比其他不锈钢更好的抗蚀性能,被广泛用作金属植入材料，316L 不锈钢是制作医用人工关节常用金属材料 ,主要用作关节柄和关节头。
医用不锈钢用于生物体内，存在生物相容性及相关问题 ,主要涉及到不锈钢植入生物体后 由于腐蚀或磨损造成金属离子溶出所引起的组织反应等 ,特别是不锈钢中镍离子析出诱发的严重病变（通常奥氏体医用不锈钢均含有 10% 左右的镍）。
临床表明316L 不锈钢植入人体后,在生理环境中,有时会产生缝隙腐蚀或摩擦腐蚀以及疲劳腐蚀破裂等问题,并且会因摩擦磨损等原因释放出Ni2 +,Cr3 +和 Cr5 +,从而引起假体松动 ,最终导致植入体失效。
对 316L 不锈钢而言 ,提高耐蚀性是关键。
钼的加入提高了不锈钢在盐水中的抗蚀性能。
瑞典的 Sandvik钢公司制造了两类主要的人体植入物用不锈钢: Sandvik Bioline 316LVM 和 Sand2vik Bioline High - N不锈钢。
Sandvik Bioline 316LVM不锈钢是由真空熔炼的加钼合金化的奥氏体系不锈钢 ,它相当于ASTM F138 - 97 Grade 2 和 F139 -96 Grade 2 ;Sandvik Bioline High - N 不锈钢是一种高纯度的高氮含钼奥氏体系不锈钢 ,相当于 F1586- 95不锈钢。
目前,在工业制品等方面广为应用的不锈钢大都含有一定数量的镍 ,如果作为医疗器具而埋入人体内部,接触人体组织时就有可能发生金属过敏问题。
因此 ,日本的物质材料研究所(筑波市)开发了一种不含镍的硬质不锈钢的简易生产方法，该方法首先将软质的无镍不锈钢加工成所要求的形状后 ,加热到高温进行渗氮处理 ,可使其强度和硬度提高 1. 4 倍左右，这样生产的无镍不锈钢解决了原来难以加工而制造成本太高的问题。
利用此法生产的无镍不锈钢 ,生产成本低廉 ,有望广泛用于医疗领域。
近些年低镍和无镍的医用不锈钢正逐渐得到发展和应用。
由于对高氮不锈钢的深入研究 ,低镍和无镍Cr-Mn-N型奥氏体不锈钢的研究又引起人们的兴趣 。
一些研究者提出把高氮含量的Cr-Mn-N奥氏体不锈钢应用于生物医学,他们指出这种不锈钢具有良好的抗腐蚀能力,特别是抗点蚀和晶间腐蚀 ,而且具有较高的耐磨性 ,重要的是钢中没有镍元素 ,从而可避免镍元素在人体内析出造成的致敏性及其它组织反应 。
最近国内外研究者已经研究和正在研究的医用无镍或低镍奥氏体不锈钢。
这类不锈钢由于加人大量的氮元素来稳定和强化奥氏体,降低了钢的成本。
无镍或低镍高氮奥氏体不锈钢具有优良的综合力学性能和抗蚀性能,在许多性能方面相当于或超过现有的医用不锈钢,当然其进一步研究和临床应用还有许多工作要做 。
3.2 医用钴基合金医用钴基合金也是医疗中常用的医用金属材料,相对不锈钢而言,医用钴基合金更适合于制造体内承载条件苛刻的长期植入件。
但是由于钴基合金价格较贵 ,并且合金中的Co、Ni元素存在着严重致敏性等生物学问题, 应用受到一 定的限制 ,近些年通过表面改性技术来改善钴基合金的表面特性,有效提高了其临床效果 。
钴基合金通常指Co-Cr 合金,有 Co-Cr-Mo和 Co-Ni-Cr-Mo 合金2 种基本牌号。
锻造加工的 Co-Ni-Cr-Mo 合金是一种新材料 ,用于制造关节替换假体连接件的主干 ,如膝关节和髋关节替换假体等。
美国材料实验协会推荐了 4种可在外科植入中使用的钴基合金 ,它们是:锻造Co-Cr-Mo 合金(F76) ,锻造 Co-Cr-W-Ni 合金(F90),锻造Co-Ni-Cr-Mo 合金(F562) ,锻造Co-Ni-Cr-Mo-W-Fe 合金(F563)。
其中锻造Co-Cr-Mo 合金和锻造 Co-Ni-Cr-Mo 合金已广泛用于植入体制造。
在人工关节方面 , ISO允许使用制作人工关节部件的钴基合金已达到 6 种,这充分说明钴基合金在人工关节方面有着广泛的应用。
另据报导,一种可热处理的、非磁性的钴基合金(Havar 合金)具有很高的强度和优异的抗腐蚀性 ,现已证明其具有医学植入的兼容性。
试验表明,Havar 合金对于细胞毒性、系统毒性、皮肤内疼痛、肌肉内的植入、皮肤过敏、溶血作用和热解性都是无害的。
另外通过对钴基合金的热处理，也可改善它的使用性能，如四川大学华西口腔医院的研究人员发现 ,深冷处理可以有效提高钴铬钼高熔铸造合金的抗拉强度,也能有效增强口腔铸造合金的弯曲弹性模量、抗弯强度、 耐磨性和耐腐蚀性。
3.3 医用钛合金和镍钛形状记忆合金3.3.1医用钛合金与其他医用金属材料相比,钛合金最显著性能特点是密度较小、弹性模量值较低，约为其他医用金属材料的一半,密度接近人体硬组织,因此在骨科领域应用较广。
20 世纪50 年代美国和英国首先将纯钛用于生物体。
1973 年,北京有色金属研究总院与天津市骨科医疗器械厂合作,生产了300 个钛人工股骨和髋关节,并用于临床。
后来,人们发现Ti-6Al-4V 合金的性能优于纯钛, Ti-6Al-4V 合金的生物相容性比不锈钢和CoCrMo 合金都要强,耐蚀性好,其弹性模量与骨骼接近,且密度轻(4. 51 g/ cm3) ,可用于人工关节及骨科内固定器的制造，因此作为人体植入材料得到了广泛应用。
从第一代（α+β）双相型钛合金Ti-6Al-4V到第二代（α+β）双相型钛合金Ti-5Al-2.5Fe、Ti-6Al-7Nb, 医用钛合金的综合力学性能与工艺性能有了显著的改进和提高 ,并去掉了对人体有毒性的V元素。
新型（α+β）钛合金Ti-15Zr 系和Ti-15Sn系合金则同时去掉了V 和Al。
近年来开发出的一些新型钛合金，主要是β型合金 ,则都注重减少了对人体有一定危害的元素，有效地改善了钛合金的生物相容性。
最新开发的生物医用钛合金主要包括：（1）（α+β）型钛合金：Ti-5Al-3Mo-4Zr；Ti-6Al-2Nb-Ta；Ti-6Al-7Nb；Ti-15Sn-4Nb-2Ta；Ti-15Zr-4Nb-2Ta；Ti-15Zr-4Nb-4Ta 。