Language
Country/Area
No result found
Dall'odontoiatria alla chirurgia: come il titanio ha rivoluzionato la storia degli impianti medici?
Il titanio è utilizzato in chirurgia fin dagli anni '50 e in odontoiatria già da un decennio. Oggigiorno è il metallo preferito per protesi, dispositivi di fissazione interna, apparecchiature interne al corpo e strumenti chirurgici. Il titanio viene utilizzato in ogni campo, dalla neurochirurgia alle protesi acustiche a conduzione ossea, agli impianti oculari protesici, alle gabbie per la fusione spinale, ai pacemaker, agli impianti per le dita dei piedi e alle sostituzioni di spalle, gomiti, anche e ginocchia.
L'elevata biocompatibilità del titanio, abbinata alla sua superficie bioattiva modificata, lo rende la scelta ideale per gli impianti medici.
Una delle principali proprietà del titanio è la sua biocompatibilità, che gli consente di rimanere nell'organismo per lunghi periodi di tempo senza causare rigetto. Questa proprietà è dovuta in parte alla pellicola protettiva di ossido che il titanio forma naturalmente in presenza di ossigeno. Questa pellicola è fortemente aderente, insolubile e chimicamente impermeabile, impedendo così le reazioni tra il materiale e l'ambiente circostante.
Biocompatibilità
Il titanio è considerato il metallo più biocompatibile, grazie alla sua resistenza alla corrosione e alla buona adesione agli organismi viventi. Inoltre, il titanio ha un eccellente limite di fatica e può resistere alle difficili condizioni ambientali del corpo umano. Queste proprietà rendono il titanio un materiale ideale per gli impianti biomedici.
Il titanio non solo consente alle cellule di attaccarsi, ma favorisce anche la formazione di nuovi vasi sanguigni, un passaggio importante per il successo del processo di osteointegrazione.
Interazione e riproduzione dell'osteointegrazione
La capacità del titanio di integrarsi con le ossa è dovuta all'elevata costante dielettrica della sua pellicola di ossido superficiale, che consente al titanio di combinarsi fisicamente con il tessuto osseo anziché affidarsi esclusivamente ad adesivi. Gli impianti in titanio durano più a lungo rispetto ad altri materiali e richiedono una forza maggiore per rompere il legame con l'osso.
Energia di superficie
Le proprietà superficiali svolgono un ruolo fondamentale nella risposta cellulare dei biomateriali. La microstruttura e l'elevata energia superficiale del titanio consentono di indurre la formazione di nuovi vasi sanguigni, favorendo così il processo di osteointegrazione.
Le proprietà meccaniche e la stabilità del film di ossido di titanio garantiscono il mantenimento di una buona reattività in ambienti fisiologici.
Dipende dalla modifica della superficie
Il titanio presenta uno strato di pellicola di ossido unico e le sue proprietà superficiali cambiano dopo il contatto con l'ambiente corporeo, favorendo ulteriormente la biocompatibilità. La lega di titanio con Ti-Zr e Ti-Nb non solo previene la corrosione, ma mantiene anche la biocompatibilità.
Un'adeguata concentrazione superficiale delle proteine è fondamentale per favorire un buon legame tra cellule e impianti.
Adsorbimento e corrosione
Nonostante la sua elevata reattività nell'organismo, il titanio non è immune alla corrosione. Ulteriori ricerche hanno scoperto che, in determinate condizioni, le leghe di titanio possono subire fragilità da idrogeno, che può causare la rottura del materiale. Evitare sostanze con elevate concentrazioni di fluoro nei prodotti dentali può ridurre il rischio per gli impianti.
Affinità cellulare
Dopo l'inserimento dell'impianto, le cellule reagiscono alle sostanze estranee con una sensibilità che solitamente innesca una risposta infiammatoria. Se questa reazione è troppo forte, potrebbe interferire con il funzionamento del dispositivo impiantato. Pertanto, la progettazione di impianti in titanio con superfici bioattive è fondamentale per ottenere una migliore integrazione e ridurre il rischio di infezioni.
La superficie migliorata del titanio può migliorare l'integrazione e ridurre il rigetto, garantendo ai pazienti risultati terapeutici migliori.
Il settore medico sta affrontando un cambiamento rivoluzionario grazie alle eccellenti prestazioni del titanio negli impianti medici. Con il progresso della scienza, il titanio ha un potenziale illimitato nei materiali biomedici del futuro, il che ha innescato la nostra riflessione sulla tecnologia medica del futuro: nella prossima fase della rivoluzione medica, quali nuovi materiali vedremo?
