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Da odontologia à cirurgia: como o titânio revolucionou a história dos implantes médicos?
O titânio tem sido usado em cirurgia desde a década de 1950 e na odontologia há uma década. Hoje, é o metal escolhido para próteses, dispositivos de fixação interna, equipamentos internos do corpo e instrumentos cirúrgicos. O titânio é usado em tudo, desde neurocirurgia até aparelhos auditivos de condução óssea, implantes oculares protéticos, gaiolas de fusão espinhal, marcapassos, implantes de dedos e substituições de ombros, cotovelos, quadris e joelhos.
A alta biocompatibilidade do titânio, combinada com sua superfície bioativa modificada, o torna uma escolha ideal para implantes médicos.
Uma das principais propriedades do titânio é sua biocompatibilidade, que permite que ele permaneça no corpo por longos períodos de tempo sem causar rejeição. Essa propriedade se deve em parte à película protetora de óxido que o titânio forma naturalmente na presença de oxigênio. Este filme é fortemente aderente, insolúvel e quimicamente impermeável, evitando assim reações entre o material e seu entorno.
Biocompatibilidade
O titânio é considerado o metal mais biocompatível, graças à sua resistência à corrosão e boa adesão aos organismos vivos. Além disso, o titânio tem um excelente limite de fadiga e pode suportar o ambiente hostil do corpo humano. Essas propriedades fazem do titânio um material ideal para implantes biomédicos.
O titânio não apenas permite que as células se fixem, mas também promove a formação de novos vasos sanguíneos, um passo importante no processo bem-sucedido de osseointegração.
Interação e reprodução da osseointegração
A capacidade de integração óssea do titânio vem da alta constante dielétrica de sua película de óxido de superfície, que permite que o titânio se combine fisicamente com o tecido ósseo em vez de depender apenas de adesivos. Os implantes de titânio duram mais que outros materiais e exigem maior força para romper a conexão com o osso.
Energia de superfície
As propriedades da superfície desempenham um papel fundamental na resposta celular dos biomateriais. A microestrutura e a alta energia de superfície do titânio permitem que ele induza a formação de novos vasos sanguíneos, auxiliando assim o processo de osseointegração.
As propriedades mecânicas e a estabilidade do filme de óxido de titânio garantem que ele mantenha boa reatividade em ambientes fisiológicos.
Depende da modificação da superfície
O titânio tem uma camada de filme de óxido exclusiva, e suas propriedades de superfície mudam após o contato com o ambiente do corpo, promovendo ainda mais a biocompatibilidade. A liga de titânio com Ti-Zr e Ti-Nb não apenas previne a corrosão, mas também mantém a biocompatibilidade.
A concentração adequada de proteínas na superfície é essencial para promover uma boa fixação entre células e implantes.
Adsorção e corrosão
Apesar de sua alta reatividade no corpo, o titânio não é imune à corrosão. Pesquisas posteriores descobriram que, sob certas condições, as ligas de titânio podem sofrer fragilização por hidrogênio, o que pode causar falha do material. Evitar substâncias com altas concentrações de flúor em produtos odontológicos pode reduzir o risco aos implantes.
Afinidade celular
Após a colocação do implante, as células reagem às substâncias estranhas com uma sensibilidade que geralmente desencadeia uma resposta inflamatória. Se essa reação for muito forte, pode interferir no funcionamento do dispositivo implantado. Portanto, projetar implantes de titânio com superfícies bioativas é crucial para obter melhor integração e reduzir a chance de infecção.
A superfície de titânio aprimorada pode melhorar a integração e reduzir a rejeição, trazendo melhores resultados de tratamento aos pacientes.
A indústria médica está enfrentando uma mudança revolucionária devido ao excelente desempenho do titânio em implantes médicos. Com o avanço da ciência, o titânio tem potencial ilimitado em materiais biomédicos no futuro, o que desencadeou nosso pensamento sobre a futura tecnologia médica: na próxima etapa da revolução médica, quais novos materiais testemunharemos?
