Alan lyhyt vastaus on:ihmiskeho ei yleensä hylkää titaania, koska titaani on erittäin korroosionkestävää-ja muodostaa vakaan, biologisesti yhteensopivan oksidikerroksen, joten sillä on taipumus käyttäytyä "inerttinä" metalli-kudosrajapinnassa. Lääketieteessä hylkääminen johtuu useammininfektio, mekaaniset ongelmat, pinnan ominaisuudet tai kulumisjäämätsen sijaan, että titaani "tunnistettaisiin vieraaksi" samalla tavalla kuin monet ihmiset kuvittelevat.
Alla on yksityiskohtaisempi alan{0}}tyylinen selitys.
1) Titaani passivooi: pinnasta tulee avain
Titaanin pinta muodostaa nopeasti ohuen, vakaan oksidikerroksen (kutsutaan yleisesti titaanidioksidiksi sekä muita erittäin ohuita muunnelmia ympäristöstä riippuen). Tällä oksidikerroksella on merkitystä, koska se:
estää nopean korroosion(joten vapautuu vähemmän reaktiivisia metalli-ioneja),
ylläpitää avakaa kemiallinen rajapintakehon nesteiden kanssa,
ja vähentää korroosiotuotteiden aiheuttamien voimakkaiden tulehdusreaktioiden todennäköisyyttä.
Toisin sanoen metallilla itsessään on väliä-mutta kehon kosketuksessapintakalvose ratkaisee suurelta osin biologisen käyttäytymisen.
2) Alhainen ionien vapautuminen=vähemmän ärsytystä ja immuunistimulaatiota
Kun metallit syöpyvät, ne voivat vapauttaa ioneja ja kuluttaa hiukkasia. Nämä ionit/hiukkaset voivat olla ärsyttäviä tai laukaista tulehduksellisia kaskadeja. Titaanin passivointi tarkoittaa:
korroosionopeus on tyypillisesti alhainen,
ionien vapautuminen on yleensä rajoitettua,
ja ympäröivä kudos on vähemmän alttiina mahdollisesti reaktiivisille lajeille.
Tämä on yksi tärkeimmistä syistä, miksi titaania käytetään laajaltihammasimplantit, ortopediset implantit ja luun kiinnityslaitteet.
3) Titaania pidetään "bioyhteensopivana" eikä "näkymättömänä"
Teollisuudessa ja kliinisessä tieteessä "titaania ei hylätä" ei tarkoita, ettei se koskaan olisi vuorovaikutuksessa kehon kanssa. Sen sijaan:
titaanilla on tapana ollabioyhteensopiva-keho kestää sen,
ja immuunijärjestelmä ei tyypillisesti muodosta voimakasta, kroonista hyljintävastetta normaaleissa olosuhteissa.
Kehoon voi silti muodostua abiologinen vastekuten parantava kerros ja kudosten uudelleenmuotoilu implantin ympärillä. Tämä on normaalia implanteille, ja se on hyvin erilainen kuin "hyljintä", kuten saatat nähdä elinsiirtoelimen hylkimisreaktiossa.
4) Pintarakenne auttaa soluja kiinnittymään ja integroitumaan
Nykyaikaiset implantit eivät usein ole vain "titaanimetallia"; niissä on suunnitellut pinnat. Teollisuus käyttää useita pintastrategioita edistääkseen integraatiota, kuten:
huokoinen titaanitai pinnoitteet, jotka mahdollistavat luun sisäänkasvun,
karhennettuja tai happamalla{0}}etsattuja pintojaparantaa solujen kiinnittymistä,
erikoispinnoitteet joissakin tapauksissa (edelleen suunniteltu bioyhteensopiviksi).
Kun pinta tukee vakaata kudosintegraatiota, implantista tulee todennäköisemmin mekaanisesti ja biologisesti "hyväksytty" pitkällä aikavälillä.
5) Useimmat implanttivauriot näyttävät mekaniikalta tai infektiolta, eivät "titaaniallergialta"
Kun ihmiset sanovat "kehoni hylkäsi titaani-implanttini", syy on usein yksi seuraavista:
infektio(biofilmin muodostuminen on suuri ongelma implanteissa),
implantin mikroliiketai huono istuvuus (liike voi estää vakaan integraation),
kuluta roskiaimplanteista tai modulaarisista liitännöistä (hiukkaset voivat aiheuttaa tulehdusta pitkiä aikoja),
riittämätön sterilointitai varhaisia{0}}leikkauksen jälkeisiä komplikaatioita.
Todellinen immuunihyljintä titaanille katsotaanharvinaista, ja monet "hylkäämisen{0}}kaltaiset" oireet eivät itse asiassa ole klassista hylkäämistä.
6) Allergiat ja herkkyydet: harvinaista, mutta mahdollista
Jotkut potilaat ilmoittavat olevansa herkkiä metalleille. Titaaniallergiaa pidetään yleisestiharvinainen, mutta herkkyyttä voi esiintyä-varsinkin kun:
laitteessa on muita metalleja (esim. seosaineita tai pinnoitteisiin käytettyjä materiaaleja),
pinnalla on kontaminaatiota,
tai laitteen rakenne sisältää komponentteja, jotka koskettavat kudosta eri tavoin.
Joten kliinisesti titaani on yleensä turvallinen useimmille ihmisille, mutta "ei koskaan reagoi" ei ole tarkka kaikille ihmisille.
7) Käytännön alan takeaway: titaani on siedettävä, koska se on vakaa
Joten miksi keho ei "hylkää" titaania?
Titaani muodostaa avakaa oksidikalvo(passivointi),
se näyttääalhainen korroosio ja alhainen ionien vapautuminenmonissa fysiologisissa olosuhteissa,
pinnat voidaan suunnitella tukeviksikudosten integraatio,
ja useimmat komplikaatiot liittyvätinfektio, mekaniikka tai kulumisjäämät, ei aggressiivista immuunivastetta pelkästään titaanille.
Bottom line
Titaania ei yleensä hylätä, koska se on passivoivaa ja biologisesti yhteensopivaa, mikä tarkoittaa, että se kestää korroosiota ja säilyttää vakaan rajapinnan kehon kudosten kanssa. Vaikka reaktioita voi tapahtua (harvinaisia allergioita, infektioita, mekaanisia ongelmia, kulumisjäämiä), lääketieteellisten implanttien yleinen historia on vahva-, joten titaani on yksi teollisuuden luotettavimmista implanttimateriaaleista.
