순수 티타늄과 Ti-6Al-4V는 임상 응용 분야에 사용되는 최초의 티타늄 및 티타늄 합금 재료이며 1세대 생체의학 티타늄 합금을 대표합니다. 순수 티타늄은 1940년대 초 의생명과학 분야에 소개되었고, 1960년대 치과용 임플란트에 사용된 이후 의료용 소재로 급속한 발전을 이루었습니다.
Ti-6Al-4V 티타늄 합금은 가장 널리 생산되고 적용되는 티타늄 합금으로, 높은 강도와 우수한 가공성으로 알려져 있습니다. 1970년대부터 고관절, 무릎관절 등 고강도와 내마모성이 요구되는 부위에 사용되어 왔습니다. 그러나 추가 연구와 적용을 통해 수많은 실험과 데이터를 통해 바나듐이 인체에 미치는 독성 부작용이 확인되었습니다.
중국과학원 금속연구소 연구팀은 새로운 유형의 저-탄성율 -형 의료용 티타늄 합금인 Ti2448 등을 개발했습니다. -안정화 원소의 함량을 최적화하고 열역학적 처리를 통해 합금의 미세 구조와 -상 안정성을 제어함으로써 연구원들은 탄성 계수 및 강도와 같은 중요한 성능 특성을 넓은 범위 내에서 조절할 수 있습니다.
기능화는 항균 티타늄 합금에 대한 심층 연구를 통해 새로운 의료용 티타늄 합금의 또 다른 중요한 개발 방향입니다.{0}} 생물학적으로 불활성인 재료의 일종인 티타늄 합금은 고유한 항균 또는 정균 특성을 갖고 있지 않습니다. 그러나 임플란트 시술 과정에서 유해한 세균이 유입되어 감염이 발생할 수 있으며, 심한 경우 임플란트 실패로 이어질 수 있습니다. 티타늄 합금에 구리(Cu), 은(Ag) 등의 합금 원소를 적당량 첨가하면 합금의 기본적인 기계적 특성을 유지하면서 일정한 항균 효과를 나타낼 수 있습니다.
또한, 연구자들은 의료용 티타늄 합금을 함유한 일련의 구리-를 개발했습니다. 합금의 구리 함량이 5%를 초과하면 방출된 구리 이온은 황색포도상구균과 대장균에 대해 충분하고 안정적인 항균 특성을 얻을 수 있습니다. 더욱이, 구리 이온의 누적 방출 농도는 WHO의 일일 구리 권장 섭취량보다 훨씬 낮아 Ti-5Cu가 우수한 생체 적합성을 나타냄을 나타냅니다.
또한, 경조직 임플란트용 티타늄 합금 분야의 이러한 발전은 새로운 전망을 제시합니다. 앞으로 이러한 혁신적인 소재와 기능적 디자인은 의료 분야에 더욱 안전하고 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공할 것입니다.
