生物医用金属材料现状与进展( 五 )


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生物医用金属材料——钨
钨是除了碳之外熔点最高的元素 , 由于其较好的辐射不透过性和致血栓性 , 纯钨机械可脱性微弹簧圈被用于介入手术治疗脑动脉瘤 , 并表现出良好的生物相容性 , 但是钨的可降解性往往导致被堵塞的血管再通以及血清中钨离子浓度增大 。
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生物医用贵金属材料
用作生物医用材料的金、银、铂及其合金总称为医用贵金属 。 贵金属的价格比较昂贵 , 但具有较好的生物相容性 , 因此 , 类贵金属得以发展 , 例如仿金材料等 。
医用贵金属(金、银、铂等)具有独特的生物相容性 , 良好的延展性 , 且对人体无毒 , 是人类最早应用的医用金属材料之一 。 其中 , 铂族金属是医学上重要的镶牙材料;另外 , 铂族催化剂对氧化作用来说具有极好的催化活性 , 还有着良好的导电率和抗蚀性 , 可用作人工心脏的能源 。
纳米银因其独特的光学、电学、生物学特性而引起了科技界和产业界的广泛关注 , 成为近年来的研究热点之一 。 纳米银的波长低于光的临界波长 , 赋予了其透明的特性 , 所以被广泛应用在化妆品、涂层及包装上 。 银纳米粒子具有表面效应、小尺寸效应、宏观隧道效应、量子尺寸效应 , 开创了在催化剂材料、防静电材料、低温超导材料、导电涂层、导电油墨等领域的应用 。 银纳米粒子能横穿血管 , 到达目标器官 , 而且能附在DNA单链中 , 促使其出现了生物传感、生物标记、生物成像、医疗诊断及治疗等生物医学领域上的应用 。 纳米银具有良好的广谱抗菌能力 , 被应用在药膏和面霜中 , 防止烧伤及开放性伤口表面被细菌感染 。 银纳米材料也应用于医疗器械及设备、水净化装置、运动设备、抗菌类医药、植入体、抗菌涂料等领域 。
【生物医用金属材料现状与进展】 10
其他生物医用金属材料
大块非晶合金具有不同于晶态合金的独特性质 , 如高强度、高硬度、高耐磨耐蚀性、高疲劳抗力、低弹性模量等 , 有可能用于接骨板、螺钉、起搏器等方面 。 因此开展了大量的有关研究 , 其中尤以钛基、锆基、铁基、镁基、钙基为主 。
高熵合金是另一类具有研究前途的新型金属材料 , 这是基于大块非晶合金具有超高玻璃化形成能力的合金 。 高熵合金一般由5种以上的元素按照原子比或接近于等原子比合金化 , 其混合熵高于合金的熔化熵 。 五元合金相图中 , 在中间位置存在固溶体相区 。 高熵合金具有一些传统合金所无法比拟的优异性能 , 如高强度、高硬度、高耐磨耐蚀性、低弹性模量、良好的生物相容性等 。 另外 , 通过添加不同的元素 , 如银、铜等还可以具有抗菌性能 。