बायोमेडिकल टाइटेनियम मिश्र धातु में पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए सतह संशोधन पर अनुसंधान प्रगति - समाचार

टाइटेनियम और इसकी मिश्र धातुएं अपने कम घनत्व, उच्च शक्ति, गैर-विषाक्तता और उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध के कारण आर्थोपेडिक और दंत चिकित्सा अनुप्रयोगों में चिकित्सा प्रत्यारोपण के लिए सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली धातु सामग्री हैं। पारंपरिक स्टेनलेस स्टील और कोबाल्ट आधारित मिश्र धातुओं की तुलना में, टाइटेनियम मिश्र धातुओं में लोच का मापांक कम होता है, और यह प्रदर्शित किया गया है कि लोच का कम मापांक तनाव परिरक्षण प्रभाव को कम करता है, जिससे ऑसियोइंटीग्रेशन को बेहतर ढंग से प्रेरित और बढ़ावा मिलता है। ये फायदे टाइटेनियम मिश्र धातुओं को नैदानिक चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त बनाते हैं।

हालाँकि, टाइटेनियम और इसके मिश्र धातु बायोमेडिकल प्रत्यारोपण के लिए नैदानिक आवश्यकताओं को पूरा नहीं करते हैं। दीर्घकालिक नैदानिक अध्ययनों से पता चला है कि टाइटेनियम प्रत्यारोपण खराब पहनने के प्रतिरोध को प्रदर्शित करते हैं, और घर्षण से उत्पन्न मलबा सूजन पैदा कर सकता है और मानव शरीर पर विषाक्त प्रभाव डाल सकता है।

टाइटेनियम मिश्र धातुओं के जैविक और ट्राइबोलॉजिकल गुणों में सुधार करने के लिए, टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं की जैव सक्रियता, पहनने के प्रतिरोध और जीवाणुरोधी गुणों को बढ़ाने के लिए सतह संशोधन तकनीकों की शुरूआत वर्तमान और विकसित नैदानिक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए मौजूदा पारंपरिक बायोमटेरियल्स में सुधार के लिए एक अधिक किफायती और प्रभावी विधि का प्रतिनिधित्व करती है।

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वर्तमान में, टाइटेनियम मिश्र धातु सतहों के पहनने के प्रतिरोध में सुधार के लिए विभिन्न भौतिक और रासायनिक तरीकों को नियोजित किया गया है। टाइटेनियम की सतह पर उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध के साथ एक सिरेमिक कोटिंग जमा करने से इसके पहनने और संक्षारण प्रतिरोध में वृद्धि होती है। आम तौर पर उपयोग की जाने वाली घिसाव प्रतिरोधी कोटिंग्स में हीरे जैसी कार्बन (डीएलसी) और टाइटेनियम नाइट्राइड (टीआईएन) कोटिंग्स शामिल हैं।

हीरा-कार्बन की तरह (डीएलसी)

इसकी उच्च कठोरता, उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध, घर्षण के कम गुणांक और अच्छी जैव-अनुकूलता के कारण, हीरे की तरह कार्बन (डीएलसी) का उपयोग आमतौर पर चिकित्सा धातु प्रत्यारोपण के लिए पहनने के लिए प्रतिरोधी कोटिंग के रूप में किया जाता है। डीएलसी के साथ संशोधित कुछ इम्प्लांट उपकरणों की सतह को पहले से ही नैदानिक उपयोग में लाया जा चुका है और कृत्रिम जोड़ों में धातु के घटकों के पहनने और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार के लिए व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं।

टाइटेनियम नाइट्राइड (TiN)

TiN में अच्छा पहनने का प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध होता है। प्रारंभ में इसका उपयोग काटने के औजारों की सेवा अवधि बढ़ाने के लिए किया जाता था। बाद में, यह पता चला कि टाइटेनियम नाइट्राइड जैव-संगत है, जिससे चिकित्सा प्रत्यारोपण में इसका उपयोग किया जाता है, जैसे कि आर्थोपेडिक्स और दंत चिकित्सा में उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, टाइटेनियम नाइट्राइड तैयार करने की प्राथमिक विधियाँ भौतिक वाष्प जमाव (पीवीडी), रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी), और थर्मल छिड़काव हैं।

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