Els metalls biocompatibles són materials que poden interactuar amb seguretat amb sistemes biològics sense causar reaccions adverses com la toxicitat, la inflamació o el rebuig immune. Aquests metalls s’utilitzen àmpliament en implants mèdics, restauracions dentals i instruments quirúrgics. A continuació, es mostren els metalls biocompatibles més utilitzats i les seves aplicacions.
1. Titanium (Ti) i els seus aliatges
Usos primaris:
Implants dentals(més habitualmentGrau 4 CP TIiGrau 5 Ti -6 al -4 V)
Implants ortopèdics(reemplaçaments de maluc/genoll, plaques òssies, cargols)
Stents cardiovasculars
Propietats clau:
Excel·lent ossoointegration(Enllaç òssia)
Alta resistència a la corrosióA causa d'una capa d'òxid passiva (TIO₂)
Mòdul baix d’elasticitat, reduint el blindatge d’estrès a l’os
No magnètic, fent-lo compatible amb MRI
Graus comuns:
Grau 1-4 (titani comercialment pur, cp ti)- utilitzat en implants dentals
Grau 5 (ti -6 al -4 v)-més fort, utilitzat en implants portadors de càrrega
Grau 23 (ti -6 al -4 v eli)-Intersticial extra-baix, millor per als dispositius mèdics
2. Acer inoxidable (qualificacions mèdiques)
Usos primaris:
Cargols, plaques i dispositius de fixació de fractures
Implants dentals temporals i cables d’ortodòncia
Instruments quirúrgics
Propietats clau:
Alta resistència i durabilitat
Rendibleen comparació amb el titani
Propens a la corrosió amb el pas del temps, que condueix a l’alliberament d’ions metàl·lics (NI, CR)
Graus comuns:
316L (acer austenític baix en carboni)- més comú en implants mèdics
304- utilitzat en eines quirúrgiques
NOTA:Poden tenir alguns pacientsAl·lèrgies del níquel, limitant l’ús d’acer inoxidable en implants a llarg termini.
3. Aliatges de cobalt-crom (co-cr)
Usos primaris:
Corones dentals, ponts i pròtesis parcials
Substitucions de maluc i genoll
Stents cardíacs
Propietats clau:
Extremadament resistent al desgast, Ideal per a reemplaçaments articulars
Alta resistència i resistència a la fatiga
Menys biocompatible que el titani, però encara àmpliament utilitzat
Aliatges comuns:
Co-cr-mo (ASTM F75, F799)- comú en implants ortopèdics
Co-cr-w-ni (astm f90)- utilitzat en pròtesi dental
4. Tantalum (TA)
Usos primaris:
Empelts òssies i implants porosos
Aplicacions neurocirúrgiques i cardiovasculars
Propietats clau:
Altament resistent a la corrosió
Afavoreix la renda òssiaA causa de l'estructura porosa
Car, limitant l’ús generalitzat
5. Zirconium (Zr) i els seus aliatges
Usos primaris:
Implants dentals (Zro₂, Zirconia)
Aplicacions ortopèdiques
Propietats clau:
Biocompatibilitat similar a la ceràmica(La zirconia és la forma d'òxid)
Alta duresa de la fractura
Color dental, fent -lo popular per a les restauracions dentals estètiques
6. Metalls d'or (AU) i Platinum (PT)
Usos primaris:
Corones dentals, incrustacions i ponts
Els elèctrodes i stents marcapasos
Propietats clau:
Altament inert i resistent a la corrosió
Car, principalment utilitzat en aplicacions de nínxol
7. magnesi (mg) i els seus aliatges (emergents)
Usos primaris:
Implants biodegradables (per exemple, stents cardiovasculars, cargols d’os)
Propietats clau:
Es degrada naturalment al cos, eliminant la necessitat d’eliminació
Encara sota investigacióper a estabilitat a llarg termini
Comparació de metalls biocompatibles
| Metall | Biocompatibilitat | Força | Resistència a la corrosió | Aplicacions comunes |
|---|---|---|---|---|
| Titani (TI) | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | Implants dentals/ortopèdics |
| Acer inoxidable | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | Implants temporals, eines quirúrgiques |
| CO-CR ALLOYS | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | Substitucions conjuntes, pròtesi dental |
| Tantalum (TA) | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | Empelts òssies, stents |
| Zirconi (Zr) | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | Implants dentals, corones |
| Or (AU) | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | Restauracions dentals, marcapasos |
| Magnesi (mg) | ⭐⭐⭐ (emergent) | ⭐⭐ | ⭐ (degrada) | Implants biodegradables |
Conclusió
El mésmetalls biocompatiblesper a ús mèdic i dental ho sóntitani, zirconi i tàntal, a causa del seuExcel·lent resistència a la corrosió i compatibilitat dels teixits. Aliatges d'acer inoxidable i cobalt-cromsón forts, però poden provocar reaccions al·lèrgiques en alguns pacients.Or i platísón molt inerts però cars.Aliatges de magnesisón prometedors per a implants biodegradables, però requereixen més investigacions.
L'elecció del metall depèn delAplicació, requisits mecànics i factors específics del pacient(per exemple, al·lèrgies, compatibilitat RMN).
