生物医用钛合金材料的发展概况

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2023年医用钛合金行业市场规模分析

2023年医用钛合金行业市场规模分析

2023年医用钛合金行业市场规模分析医用钛合金是应用范围广泛的生物医学材料,由于其与人体组织的良好相容性、高强度、轻质、无磁性等特点,已经成为了近年来医疗领域中十分重要的材料之一。

医用钛合金市场规模的大小对于该产业的发展具有重要的影响。

本文将从医用钛合金行业市场规模分析的角度,探究该产业发展现状及未来趋势。

一、医用钛合金市场规模概述人类医学需求的增加、医疗技术的进步使得医用钛合金市场需求逐年增长。

据相关统计数据,2016年全球医用钛合金市场规模达到了12.5亿美元,预计到2023年将达到21.8亿美元。

在中国市场上,医用钛合金已经成为了近年来一项重要的工业品种,其市场规模也持续增长。

2020年,中国医用钛合金市场规模已经达到了近19亿人民币,预计到2026年将达到近40亿人民币。

二、医用钛合金市场关键影响因素分析1、医学技术的进步:医用钛合金材料的性能、特点和生产工艺与现代医疗技术的密不可分。

随着人们对医疗健康水平的追求越来越高,新的医疗技术和手术方式层出不穷,医用钛合金材料也面临着更严格的质量和性能需求。

2、人口老龄化的程度:随着全球人口老龄化的程度越来越严重,医用钛合金市场将会继续受到催化,特别是在人工关节、人工骨、人工植入物等方面的应用增加。

3、医药和医用材料法规的改变:由于医药和医用材料的法规的变化,材料生产商将需要遵守严格的认证和审批程序。

4、人们对美的追求:除了其生物相容性的好处之外,钛合金还可以用于一些美容项目,如隆鼻、面部缩小等,这对医用钛合金的市场需求也有着推动作用。

三、医用钛合金市场现状分析1、市场细分:目前,医用钛合金市场主要分为钛板材、钛棒材、钛粉末、钛合金轴承等多个细分领域。

其中,钛合金制造的手术器械、假体、义齿等产品是医用钛合金材料中使用最广泛的领域。

2、市场主要参与者:全球医用钛合金市场主要参与者包括金属的制造商,如ATI Specialty Materials、Carpenter Technology、Timet、Qualitas-Metals等;材料处理公司,如TSM Medical Device、Medtronic等;医疗器械制造商,如Stryker、Wright Medical、Zimmer、Smith & Nephew、Dentsply Sirona等;以及运输和贮存服务提供者。

2023年医用钛合金行业市场前景分析

2023年医用钛合金行业市场前景分析

2023年医用钛合金行业市场前景分析医用钛合金作为一种安全、耐腐蚀、生物相容性良好的材料,已经成为世界各国医疗行业的重要材料之一。

随着人口老龄化和医疗技术的不断提高,医疗市场对医用钛合金的需求量不断增加,市场前景广阔。

一、市场需求1、医用钛合金的广泛应用医用钛合金被广泛应用于骨科、牙科、心血管等多个医疗领域。

例如:关节置换、牙科种植、骨修复、脊柱植入物、内部固定物、导管和支架等。

2、人口老龄化的影响随着人口老龄化程度的加剧,人群出现骨关节疾病、心血管疾病等医疗需求也相应增加,而医用钛合金作为一种安全可靠的材料,受到越来越多医生和患者的青睐。

3、新一代医疗技术的发展随着医疗技术的不断提高,对于材料的要求也越来越高。

医用钛合金具有良好的生物相容性、重量轻、强度高的特点,与许多新一代医疗技术的发展密切相关,如机器人手术、立体打印技术等。

二、市场竞争1、市场竞争激烈医用钛合金市场竞争激烈,主要竞争对手包括提供产品和服务的公司、器械制造商和分销商等。

并且,这些公司均具有稳定的客户群和优质的销售网络。

2、品牌建设的重要性在激烈的市场竞争中,品牌是一个关键的竞争优势。

医用钛合金供应商通过将自己的品牌定位为高质量、创新和安全的材料,可以获得更大的市场份额,并且使客户愿意为其品牌支付更高的价格。

三、市场趋势1、新的销售模式随着市场竞争的加剧,一些医用钛合金供应商正在寻求新的销售模式。

例如将产品直接销售给医院,而不是通过分销商。

2、可持续发展医用钛合金行业开始关注可持续发展,尤其是环保问题。

医用钛合金的生产中需要大量的能源和化学物质,为了减少环境污染,许多供应商开始采用更加环保的生产技术和材料。

3、引进新技术医用钛合金供应商正在积极引进新技术,例如、3D打印技术和数字化制造技术等,使生产效率更高,提高产品质量和功能。

四、市场推广1、加强品牌宣传医用钛合金供应商需要加强品牌宣传,包括提供最新的产品资料和性能数据等信息,以便更好的向客户推销产品。

2024年医用钛合金市场分析报告

2024年医用钛合金市场分析报告

2024年医用钛合金市场分析报告1. 引言医用钛合金作为一种重要的医疗材料,具有良好的耐腐蚀性、生物相容性和机械强度,因此在医疗领域广泛应用。

本报告旨在深入分析医用钛合金市场的规模、发展趋势和市场竞争格局,为相关企业和投资者提供有价值的信息。

2. 市场规模根据市场调研数据显示,截至2020年,全球医用钛合金市场规模约为X亿美元,预计到2027年将达到Y亿美元,年复合增长率为Z%。

市场规模的增长主要受到以下几个因素的驱动:•受益于医疗技术的不断进步,医用钛合金在植入式医疗器械和人工关节等领域的应用迅速扩大;•医用钛合金的生物相容性和机械性能优越,使其成为替代传统材料的首选,进一步推动市场规模的增长;•全球人口老龄化加剧,对医疗器械和人工关节的需求不断增长,为医用钛合金市场提供了广阔的发展空间。

3. 市场发展趋势3.1 技术创新驱动随着医疗科技的飞速发展,新兴技术如增材制造(AM)和三维打印在医用钛合金制造中的应用越来越广泛。

这些技术能够实现钛合金复杂结构的定制化制造,提高医疗器械的适配性和功能性。

未来,技术创新将进一步推动医用钛合金市场的发展。

3.2 医疗保健支出增加随着全球医疗保健支出不断增加,人们对医疗服务的需求也随之增长。

这将直接促使医用钛合金市场的需求增加,推动市场规模扩大。

3.3 医疗器械市场的战略合作医用钛合金材料供应商和医疗器械制造商之间的战略合作日益增多。

供应商通过与器械制造商密切合作,提供定制化的医用钛合金材料和解决方案,增强了市场竞争力。

4. 市场竞争格局医用钛合金市场竞争激烈,主要由一些全球性钛合金生产商和医疗器械制造商主导。

其中,美国、日本和德国等发达国家在市场上拥有较大的份额。

此外,市场上还存在一些区域和国家性的参与者,他们通过定制化产品和竞争性价格来争夺市场份额。

这些参与者在本国市场中有一定的竞争优势。

5. 建议与展望针对医用钛合金市场的发展趋势和市场竞争格局,本报告提出以下建议:•企业应加大在技术创新和研发上的投入,不断提升产品品质和功能性,增强市场竞争力;•加强与医疗器械制造商的战略合作,为其提供定制化解决方案,以满足不断变化的市场需求;•重视市场细分,特别是在发展中国家和地区的市场,抓住新兴市场的机遇。

3D打印医用钛合金发展概述

3D打印医用钛合金发展概述

3D打印医用钛合金发展概述摘要:本文主要介绍了生物医用钛合金金属材料生产技术的进展及应用中存在的问题。

采用传统加工方式生产的材料存在规格单一、复杂结构的产品制作困难和无法满足各类人群多样化需求等问题;采用激光选区熔化(SLM)3D打印技术则可以很好的解决以上问题,且产品质量较为优异,但3D打印技术在实际推广应用中仍存在一些问题。

其中,主要限制环节是高品质3D打印粉末的制备和应用许可证的取得。

关键词:医用钛合金;3D打印;力学性能;粉末中图分类号:TG146.4 文献标志码:A 文章编号:1.传统加工方式存在的问题生物医用金属材料出现的历史时间较长且种类较多,如不锈钢、Co合金和钛合金等,其中钛合金具有突出的优势,尤其是作为体内植入物,目前占据了市场主要份额。

纵观国内外,生物医用金属材料的产品的制备方式仍以采用传统的模铸和塑性加工方式为主。

钛合金材料具有塑性变形抗力大,难加工等特点,尤其是制作复杂结构的产品采用传统方式非常困难,且生产成本高。

另外,传统生产方式一般采用统计大数据法,将产品规格划分为若干统一尺寸。

此类方法存在的问题是因人种、性别、年龄阶段等个体化的差异或骨缺损较为特殊的情况,无法满足不同人群多样化的需求。

例如,对于骨损失较特殊或部位较大的患者,传统的生产方式制作的产品常要求患者面临“削足适履”的窘境,同时也增大了患者痛苦与手术风险。

2.3D打印技术的优势随着3D 打印装备技术的不断发展,许多医疗器械生产企业与研究机构均已着力于 3D 打印医用金属材料的研发与制造。

由于3D打印技术的加工自由度非常高,利用3D打印技术制造医用金属材料的具有非常明显的优势[1-2]。

尤其是骨科金属材料的3D打印,可以利用CT、MRI等医学影像,通过计算机重建患者失效骨模型,制造出力学与生物学性能更为优异匹配的产品,最为重要的是还可针对每位患者个体化差异,实现为患者“量体裁衣”的产品定制,制定独特的治疗方案。

生物医用钛合金材料的发展概况

生物医用钛合金材料的发展概况

生物医用材料钛合金的发展概况及前景戴开超1080910217摘要:本文主要论述了我国生物医用材料钛合金的发展历程,生物医用材料钛合金的生物相容性等性能要求,生物医用材料钛合金的发展前景等。

关键词:钛合金生物医用生物相容性前言生物医用材料可对机体组织进行诊断、治疗、置换损伤组织、器官或增进其功能,属医疗器械范畴,其研究是介于生物学、医学、材料学和化学之间的交叉性边缘学科,研究内容几乎覆盖材料科学与生命科学的整个领域,具有知识、技术密集和多学科交叉的特点。

尽管现代意义上的生物医学材料起源于20世纪40年代,其学科也仅形成于20世纪80年代,但生物医用材料涉及亿万人的健康,是保障人类健康的必需品。

生物医用材料的应用不仅挽救了数以千万计人的生命,使疾病得以早期发现和有效治疙并显著降低了重大疾病的死亡率,同时,它对于改善人们的健康状况和提高生活质量,具有重要的民用价值和社会意义。

生物医用材料的发展生物医用材料在我国起步仅仅20年左右的时间,无论是原始创新的基础研究,还是技术创新性研究,整体水平均落后于发达国家。

尽管如此,在国家自然科学基金、“863”项目、“973”项目以及国家科技支撑计划等项目的大力支持下,近些年来我国生物医用材料的研究已从分散、低水平的重复研究,逐步集中于学科发展的方向和前沿,并取得了举世瞩目的蓬勃发展。

骨科修复材料因市场需求巨大,其研究与产业快速发展,在组织工程、药物缓释、纳米材料、血液相容与净化材料、非病毒性基因治疗载体等领域与国际先进水平的差距已逐渐缩小,并取得子一批具有自主知识产权的技术项目。

进入21世纪以来,我国生物医用材料加速发展我国生物医用材料研究领域研究论文的发表数量正在大幅度上升、被引用的次数也不断增加,在国际刊物上所占的比重也在提高。

钛合金在生物医学方面的研发史可追溯到20世纪40年代初期,Bothe等人首先把纯钛引入到生物医学领域,他们发现钛与老鼠股骨之间无任何不良反应。

医学钛合金发展探究

医学钛合金发展探究

医学钛合金发展探究1生物医学钛合金在常用外科植入材料(如不锈钢、Co-Cr合金、纯钛和钛合金)中,钛及钛合金因具有优良的生物相容性、耐蚀性、力学性能和加工性能,且价格比贵金属医用制品低廉,从而成为最吸引人的生物医学金属材料1,2,主要用作人工膝关节、股关节、齿科植入体、牙根及义齿金属支架等3。

与不锈钢及钴铬钼合金等相比,钛材表面能形成稳定的钝化膜,因而在体液中不溶解、不产生有害物,与人体组织有良好的亲和性。

植入骨组织后能与活性骨组织融合,使用安全。

Ti-6Al-4V合金作为主要生物医学合金已有很长历史。

因为在Ti-6Al-4V合金中存有元素的细胞毒性问题1,因此近年来人们又提出并开发了一些具有更好生物相容性的各种新型无毒生物医学钛合金。

本文在回顾生物医学钛合金发展历史的基础上,综述了近年来新开发的生物医学钛合金的组成及性能,提出了我国生物医学钛合金的发展方向。

2生物医学钛合金的发展历程4钛的最初商业开发始于40年代末期,此后不久开始作为外科植入材料进行开发研究。

由Bathe及Leventhal等进行的早期动物实验表明,钛有显著的组织相容性。

五、六十年代,在英国钛合金体内固定装置已被广泛采用,但在美国当时却很少使用该类钛合金装置。

钛及其合金在70年代初作为植入材料开始获得广泛应用。

虽然商业纯(C.P)钛比不锈钢具有较好的耐蚀性及组织相容性,但其较低的强度和耐磨性限制了它的某些应用。

但C.P钛的强度能通过冷处理来提升。

冷加工C.P钛合金已被用于牙科植入等领域。

70年代后期,因为强度高、弹性模量低及耐蚀性和组织相容性优良,航天用Ti-6Al-4VELI合金开始作为医学植入体材料被应用,尤其作为关节修补体在美国被越来越多的人所接受。

其应用还包括臀及膝修补体、外伤固定装置(钉、板、螺丝及线)、仪器及牙科植入体等。

与此同时,Ti-3Al-2.5V合金也被用作植入体材料,该合金有好的冷成型性、耐腐蚀及机械性能。

医用钛合金的发展及研究现状

医用钛合金的发展及研究现状

医用钛合金的发展及研究现状医用钛合金是一种应用广泛的材料,被广泛应用于医疗领域。

它具有优异的生物相容性、良好的机械性能和耐腐蚀性能,因此在手术器械、人工关节、牙科种植等领域得到了广泛应用。

随着医疗技术的进步和对材料性能要求的不断提高,医用钛合金的研究和发展也日益受到重视。

医用钛合金的发展可以追溯到上世纪50年代。

当时,医用钛合金主要用于制作牙科种植体,取代传统的金属材料。

由于钛合金具有优异的生物相容性和良好的机械性能,它成为了理想的牙科种植材料。

随后,医用钛合金在人工关节、骨内固定器械等领域得到了广泛应用。

医用钛合金的研究重点主要包括材料性能的改进和制备工艺的优化。

在材料性能方面,研究人员通过调整合金组成和热处理工艺,改善钛合金的机械性能和耐腐蚀性能。

例如,研究人员通过添加微量元素,如铌、锆等,来提高钛合金的力学性能和生物相容性。

此外,通过调整热处理工艺,可以改善钛合金的组织结构,提高其力学性能。

制备工艺的优化也是医用钛合金研究的重要方向。

目前,常用的制备工艺包括熔模铸造、粉末冶金和快速凝固等。

研究人员通过优化制备工艺,可以控制钛合金的晶粒尺寸和组织结构,从而改善材料的机械性能和生物相容性。

此外,通过采用激光熔化、等离子弧熔化等先进的制备技术,可以实现钛合金的定制化制备,满足不同患者的需求。

近年来,随着3D打印技术的发展,医用钛合金的研究又迎来了新的突破。

3D打印技术可以精确控制钛合金的形状和组织结构,实现个性化的治疗方案。

例如,通过3D打印技术可以制作出与患者骨骼结构完全匹配的骨修复材料,提高手术的准确性和治疗效果。

虽然医用钛合金在医疗领域得到了广泛应用,但仍然存在一些问题需要解决。

首先,钛合金的生产成本较高,限制了其在一些医疗设备中的应用。

其次,钛合金在长期使用过程中可能会引发一些不良反应,如过敏反应等。

因此,钛合金的生物相容性和耐腐蚀性能仍然是研究的重点。

医用钛合金作为一种优异的医疗材料,具有广阔的应用前景。

2024年医用钛合金市场策略

2024年医用钛合金市场策略

2024年医用钛合金市场策略概述医用钛合金是一种重要的材料,广泛应用于医疗器械和人体植入物制造中。

随着人口老龄化程度的加深和医疗技术的进步,医用钛合金市场前景广阔。

本文将从市场发展趋势、竞争格局和市场策略三方面,分析医用钛合金市场的现状并提出相应的市场策略。

市场发展趋势1.人口老龄化:随着人口老龄化程度的加深,需要进行关节置换、牙齿修复等手术的患者数量增加,推动了医用钛合金市场的增长。

2.医疗技术进步:医疗技术的不断进步使得医用钛合金在手术中的使用更加广泛,例如改善了植入物的设计、提高了生物相容性等等。

3.增长潜力巨大:目前医用钛合金在全球范围内的市场规模已经很大,但仍有很大的增长空间,特别是在发展中国家市场。

竞争格局1.市场龙头企业:市场龙头企业拥有强大的研发能力和生产能力,并与医院和科研机构建立紧密的合作关系,具有明显的竞争优势。

2.高品质产品:医用钛合金的质量要求非常高,具有高强度、耐腐蚀、生物相容性好等特点。

因此,提供高品质产品是企业在市场竞争中的关键。

3.服务体系建设:针对医用钛合金产品的特殊性,完善的售后服务体系可以增强企业竞争力。

市场策略1.技术创新:不断进行研发,提升产品的质量和性能,满足市场对高品质医用钛合金的需求。

同时,密切关注医疗技术的发展趋势,结合创新需求,推出新产品。

2.市场推广:加强与医院、科研机构的合作,提升产品的知名度和美誉度。

参加行业展览、举办学术研讨会,积极宣传推广医用钛合金的应用优势。

3.建立完善的售后服务体系:提供及时、专业的产品售后服务,快速解决客户问题,增强客户信任度和忠诚度。

4.发展新兴市场:积极开拓发展中国家市场,制定相应的定价策略和经销策略,满足不同市场需求。

结论医用钛合金市场在人口老龄化和医疗技术进步的推动下,具有广阔的发展前景。

市场参与者应抓住技术创新、市场推广和建立完善的售后服务体系等关键要素,制定相应的市场策略,以稳定并扩大其市场份额。

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生物医用材料钛合金的发展概况及前景
生物医用材料的发展
生物医用材料在我国起步仅仅20年左右的时间,无论是原始创新的基础研究,还是技术创新性研究,整体水平均落后于发达国家。

尽管如此,在国家自然科学基金、“863”项目、“973”项目以及国家科技支撑计划等项目的大力支持下,近些年来我国生物医用材料的研究已从分散、低水平的重复研究,逐步集中于学科发展的方向和前沿,并取得了举世瞩目的蓬勃发展。

骨科修复材料因市场需求巨大,其研究与产业快速发展,在组织工程、药物缓释、纳米材料、血液相容与净化材料、非病毒性基因治疗载体等领域与国际先进水平的差距已逐渐缩小,并取得子一批具有自主知识产权的技术项目。

进入21世纪以来,我国生物医用材料加速发展我国生物医用材料研究领域研究论文的发表数量正在大幅度上升、被引用的次数也不断增加,在国际刊物上所占的比重也在提高。

钛合金在生物医学方面的研发史可追溯到20世纪40年代初期,Bothe等人首先把纯钛引入到生物医学领域,他们发现钛与老鼠股骨之间无任何不良反应。

10年后Leventhal又进一步研究证实了纯钛的良好生物相容性。

但是,由于医用不锈钢、钴铬合金在二次世界大战期间已开始盛行,钛合金在生物医学领域的应用和发展比较缓慢。

自从60年代Branemark将纯钛用于口腔种植体后,纯钛作为外科植入件材料才得到了广泛发展,随后α型钛合金Ti3Al2·5V也在临床上被用作股骨和胫骨替换材料。

纯钛等α型钛合金虽然在生理环境中抗腐蚀性优良,但其强度较低、耐磨性较差,从而限制了它在骨科较大承载部位的使用。

相比之下,α+β型钛合金
Ti6Al4V具有较高的强度和综合的加工性能,它虽是为航空、航天应用设计的,但70年代后期也被广泛用于制作外科修复或替换材料如接骨板、髋关节、髓内钉等。

纯钛、Ti3Al2·5V、Ti6Al4V钛合金属于第一代医用钛合金,这一时期材料和医学工作者是就地取材,没有专门开发针对生物医学工程用的钛合金。

到21世纪80年代中期,临床应用发现进行Ti6Al4V钛合金人工髋关节翻修手术时,假体周围骨组织有黑化和感染现象,随后研究证实V是对生物体有毒副作用的元素,特别是V的生物毒性要超过N,i Cr,而且此类合金的耐蚀性相对较差。

到90年代中期,瑞士和德国先后开发出了第二代以Nb,Fe替代V 的α+β型两相医用钛合金Ti6Al7Nb和Ti5Al2·5Fe,而且很快被列入国际生物材料标准,并开始在临床应用。

1985年瑞士Sulzer医疗技术公司开始采用Ti6Al7Nb合金制造髋关节柄,并成功投放市场,2000年引入中国,年销数万套。

几种主要的钛合金生物医用材料概述
金属系生物医学工程材料,特别是人体植入材料,应具备下列条件。

生物学条件:具备人体相容性、无异物反应、无变态反应、无致癌性、无抗原性、无毒。

还要求具备人体组织的生物亲和性、抗血栓性等人体安全性。

力学条件:高强度、高比强度;弹性模量接近骨,能促进材料与人体之间界面的牢固结合;良好的韧性;不发生疲劳现象;高的耐磨耗性。

化学条件:良好的耐蚀性、耐腐蚀疲劳、耐磨耗腐蚀疲劳、不产生有害重金属离子的溶出物。

其他条件:非磁性、加工性能及功能材料特性。

钦和钦合金能够满足这些主要条件。

比重小、强度高,能满足牙科、医学界
提出的“轻量化”和“钦化”要求。

在人体内的腐蚀环境中,钦几乎完全不腐蚀。

钦合金在人体内不发生间隙腐蚀。

钦具有优良的人体相容性,不会引起炎症、过敏性和变态反应,还具有抗血栓性。

弹性模量低,可满足界面上的力学适应性等。

而不锈钢系、钻系耐热合金在这些方面都是无法媲美的。

医学界认为,钦和钦合金是理想的、很有发展前途的生物医学工程材料。

生物医用钛合金按材料显微组织类型可分为α型、α+β型和β型钛合金3类标准。

植入型钛合金主要有以下几种:
钛粉末制品植入物。

美国一家公司用钦粉末制造的结构植入物获得了较广泛的应用。

一种多孔钦/金属复合材料(vMC),是用钦粉和镁粉均匀混合、压制成形、高温烧结并与基体金属复合制成的。

vMC的孔径大小、孔隙度和孔隙向位,可由微细球形镁粉来控制调整。

Ti一6AI一4v合金vMc结构植入物置入人体中,可促进新生骨细胞向植入物内生长并产生钙化,是一种较理想的多孔复合材料。

工业纯钦植入物。

工业纯钦,延性好、弹性模量低,可制作人工股关节、膝和肘关节等各种植入物,作骨胳内的支撑柱是最合适的。

纯钦制的人体用夹钳、锁环等缝合用具,临床手术上很适用。

Ti一6AI一4v合金植入物。

铸造Ti一6AI-4v(zT4)合金是生产人工骨、关节的主要材料。

采用真空自耗凝壳炉熔炼和成组铸铁模浇注工艺,批量生产出表面光洁、质量好的移轴式和铰
链式的ZT4钦合金人工膝关节,并可组合成整体股骨和整体胫骨,临床应用效果良好。

一种多孔表面和超塑性锻造的人工靛关节在研制开发中。

ZT4高强钦合金人工半骨盆,用来治疗骨盆部原发性恶性肿瘤,临床上术后疗效良好、关节稳定、行走方便。

Ti一5AI一2。

SFe高强钦合金。

近年来发现,作外科人体植入物的316L不锈钢、co-er一Mo合金和肠一6AI一4V合金中的Ni、Co和v临床上发生变态反应,于是研究开发不含上述三元素的Tj一SAI一2。

SR高强钦合金,于1983年植入人体获得成功。

该合金可采用离心铸造、锻造和轧制工艺加工,也可用粉末冶金法生产。

该合金轧材的比屈服极限比工业纯钦的高得多。

退火态下,其断裂韧性K,C为1225N/mm3/2。

毒性实验证明,它比Ti一6AI一4v合金的生物相容性更好。

临床上已成功地用作胫骨假体,可作长期性植入材料。

Ti12。

5Zr2。

5Nb2。

5Ta(简称TZNT)。

新型医用钛合金Ti12。

5Zr2。

5-Nb2。

5Ta(TZNT)。

该合金具有比Ti6Al4V 和Ti6Al7Nb低的弹性模量,因而具有更优异的生物力学相容以Zr、Nb、Ta作为强化元素的新型医用钛合金TZNT比Ti6Al7Nb和Ti6Al4V具有更好的生物相容性。

生物医用材料钛合金的生物相容性等性能要求
当前在医学界广泛使用生物相容性和耐蚀性优良的钛合金作为硬组织修复替代材料。

Ti6Al4V被最先用作生物材料,但在使用过程中会释放少量钒(V),从而引起细胞毒性反应和生理紊乱。

随后Ti6Al7Nb在瑞士被开发,该合金用无
毒元素铌(Nb)取代了钒(V),具有更好的生物相容性,但是元素铝(Al)的存在可能引起骨质溶解和神经紊乱。

这2种合金存在的另一个不足就是弹性模量高,和人体骨骼的弹性模量严重不匹配。

这会导致承受应力的金属和骨骼产生不同的应变,在界面出现相对位移,从而造成界面处松动;另外由于应力不能完全从人体关节传递到其邻近的骨组织,可能导致骨吸收和功能退化,产生力-屏蔽现象。

根据国际标准化组织(ISO)和中国卫生部的规定,安全性评价方法主要有两类:一是动物体内实验,即将材料植入动物体内,然后分阶段将植入物连同周围组织取出,做组织学检查;另一类是体外实验,即将材料或其浸提液与体外培养细胞直接接触,观察其对细胞生长及增殖的影响。

生物医用材料钛合金的发展前景
生物医用材料及生物技术是21世纪材料研究的前沿和热点之一"而生物材料及其医疗器械产品已成为全球迅速兴起的一个高新技术产业!据悉目前国际生物材料及其医疗器械产值已超过677亿美元"其中美国约为477亿美元"与其半导体产业相当!因此作为一个高技术附加值的产业"生物医用钛合金材料及制品在医用植入件和医疗器械市场势必前景远大!而我国在生物医用钛合金研究与开发方面与国际水平差距较大"因此需要加大科技投入和研发力度"生物医用钛合金今后的研究方向可以概括为以下几个方面:
开发第3代新型生物医用钛合金(生物及力学相容性最佳"低弹性模量"易熔炼和加工成型"成本较低)
深入研究合金元素对钛合金加工组织和性能的影响"为新合金设计开发提供
理论指导’
重点开展医用钛合金表面改性研究"包括抗凝血、诱导成骨功能、抗摩擦疲劳、增加耐磨性等"以达到表面涂层的梯度化、多功能化’
加大对医用植入材料的临床应用研究"为钛合金医用制品尽早走向市场铺平道路!。

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