
در زمینه گسترده زیست پزشکی، فلز تیتانیوم به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد خود، از دیرباز نقش مهمی ایفا کرده است. در میان متداول ترین آلیاژهای تیتانیوم، Ti-6Al-4V و Ti-6Al-4V ELI زمانی به عنوان مواد مورد استفاده برای ایمپلنت های پزشکی سلطنت می کردند. با این حال، با پیشرفت تحقیقات، نگرانی هایی در مورد خطرات بالقوه سلامتی ناشی از عنصر وانادیوم در این آلیاژها پدیدار شده است. اگرچه هیچ نهاد نظارتی به طور رسمی استفاده از آن را ممنوع نکرده است، استفاده از آلیاژهای Ti-6Al-4V در بخش زیست پزشکی کاهش قابل توجهی داشته است.
در پاسخ به این نگرانیها، تیمهای تحقیقاتی در سرتاسر جهان شروع به توسعه آلیاژهای جدید تیتانیوم بهطور خاص برای استفاده پزشکی کردهاند. دانشمندان در سوئیس با ایجاد آلیاژ Ti-6Al-7Nb که از آن زمان با موفقیت در محیط های بالینی به کار گرفته شده است، به پیشرفت اولیه دست یافتند. در چین، همکاری بین موسسه تحقیقاتی فلزات غیر آهنی پکن و کارخانه پردازش فلزات غیر آهنی بائوجی منجر به توسعه آلیاژ تیتانیوم پزشکی بدون وانادیوم شد. این نوآوری آزمایشات بالینی دقیقی را پشت سر گذاشت و در سال 2001 جایزه اول پیشرفت علمی و فناوری در فلزات غیرآهنی توسط چین را دریافت کرد که دستاورد قابل توجهی در زمینه آلیاژهای تیتانیوم پزشکی محسوب می شود.
تیم های تحقیقاتی از کشورهایی مانند آلمان و هند نیز پیشرفت قابل توجهی داشته اند و آلیاژهای تیتانیوم پزشکی جدیدی مانند Ti-5Al-2.5Fe، Ti-5Al-1.5B و Ti-15Mo-5Zr-3Al را معرفی کرده اند. این پیشرفتها نه تنها گستره مواد موجود در زیستپزشکی را گسترش داده است، بلکه گزینههای درمانی متنوعتری را به بیماران ارائه میدهد.
با افزایش تقاضا برای زیست سازگاری، محققان توجه بیشتری به تأثیر عناصر آلیاژی بر بدن انسان دارند. مطالعات دهه 1990 نشان داد که آلومینیوم، یک جزء رایج در آلیاژهای تیتانیوم، می تواند به طور بالقوه بر سیستم عصبی تأثیر بگذارد و با بیماری آلزایمر مرتبط است. در نتیجه، توسعه آلیاژهای تیتانیوم غیر سمی و زیست سازگار به یک اولویت تبدیل شده است.
با توجه به این یافتهها، محققان کشورهایی مانند ایالات متحده و ژاپن در توسعه آلیاژهای جدید بتا تیتانیوم با ترکیب عناصر غیر سمی مانند مولیبدن، نیوبیم، تانتالیم و زیرکونیوم پیشگام شدند. این آلیاژها نه تنها زیست سازگاری عالی را ارائه می دهند، بلکه مدول الاستیک کمتری را نیز نشان می دهند که بیشتر با استخوان متراکم انسان مطابقت دارد. این شباهت باعث افزایش ثبات و راحتی ایمپلنت های پزشکی می شود.
در نتیجه، فلز تیتانیوم در حال دستخوش تحول قابل توجهی در کاربردهای زیست پزشکی خود است. با ظهور مداوم آلیاژهای تیتانیوم پزشکی جدید و پیشرفتهای فناوری، واضح است که تیتانیوم نقش مهمتری در آینده زیستپزشکی ایفا خواهد کرد و به طور قابل توجهی به بهبود سلامت انسان کمک خواهد کرد.