Biomedicinskaâ Inženeriâ i Èlektronika (Dec 2019)
CУЧАСНІ ТЕНДЕНЦІЇ В РОЗРОБЦІ МЕТАЛЕВИХ БІОМАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ІМПЛАНТІВ. ЧАСТИНА 2: НЕРЖАВІЮЧІ СТАЛІ. СПЛАВИ НА ОСНОВІ Со, Ta, Nb, Zr
Abstract
В оглядовій статті описано сучасні напрямки розвитку деяких груп металевих біоматералів, що застосовуються в імплантології, а саме нержавіючих сталей та сплавів на основі кобальту, танталу, ніобію, цирконію. Визначено основний підхід у вдосконаленні біосумісності нержавіючих сталей для біозастосування, який полягає у розробці хімічного складу без токсичного нікелю, який замінюється на марганець та азот. Описано сучасні безнікелєві нержавіючі сталі різних систем легування (Cr – Mn – N, Cr – Mn – Мо - N, Cr – Mn – Мо – Ni – N, тощо) зроблено акцент на технологічні особливості твердофазного отримання сплавів з високим вмістом азоту. Вказано на високий рівень біосумісності сплавів на основі кобальту, цирконію, ніобію, танталу. Показано можливості застосування кобальтових сплавів (систем Сo – Cr – W – Ni, Со – Cr – Mo, Co – Cr – Mo – N) для виготовлення штучних суглобів з високими механічними властивостями та експлуатаційною довговічністю. Встановлено перспективність використання цирконієвих сплавів (систем Zr – Nb, Zr – Mo, Zr – Mo – Nb, тощо) із w-структурою як матеріалів із низьким рівнем магнітної сприйнятливості, для покращення інформативності результатів МРТ у пацієнтів із металевими імплантами за рахунок зменшення кількості артефактів, викликаних магнітними властивостями імплантів. Показано перспективність новітніх танталових та ніобієвих сплавів для виготовлення нетоксичних стентів нового покоління. Танталові сплави мають високу сумісність з кров’ю, знижують здатність стента до тромбоутворення. Описано механічні та біологічні властивості пористого танталу (танталової піни), зроблено акцент на його біостимулючому впливі на процеси ремодуляції кісткового матеріалу. Зазначено високу корозійну стійкість сплавів на основі ніобію в рідині організму людини, описано можливість підвищення їх механічних властивостей за рахунок пластичної деформації.
