Chìa khóa để chọnbột thép không gỉcho cấy ghép y tế nằm trong những lợi thế toàn diện về khả năng tương thích sinh học, tính chất cơ học và khả năng thích nghi xử lý.
1- Tương thích sinh học tuyệt vời để đảm bảo an toàn của con người
Không độc hại và chống ăn mòn:
Chất liệu y tếthép không gỉ (như 316LVM), F138 và các loại khác) đã được tinh khiết nghiêm ngặt để giảm nguy cơ kết tủa các nguyên tố như niken và crôm, và một lớp oxit ổn định (Cr2O3) có thể được hình thành trên bề mặt,có thể chịu được sự ăn mòn của chất lỏng cơ thể con người (như máu và chất lỏng mô) trong một thời gian dài, tránh việc giải phóng các ion kim loại gây ra phản ứng dị ứng hoặc độc hại.
Khả năng tương thích mô:
Khi tiếp xúc với mô con người, bề mặt thép không gỉ không dễ gây ra các phản ứng viêm nghiêm trọng, và sự thay đổi bề mặt (như lớp phủ,(như cấy ghép chỉnh hình) có thể cải thiện thêm sự dính của tế bào và thúc đẩy sự phát triển mô xương.
2- Chất tính cơ học cân bằng để đáp ứng các yêu cầu tải
Cân bằng sức mạnh và độ dẻo dai:
Cấy ghép làm bằng bột thép không gỉ bằng kim loại bột (như đúc phun kim loại MIM,In 3D) có thể đạt được sự phù hợp tối ưu giữa độ bền (sức bền kéo ≥ 500MPa) và độ dẻo dai (lớn ≥ 10%) bằng cách kiểm soát độ xốp và kích thước hạtVí dụ:
Cấy ghép chỉnh hình (như khớp nhân tạo): Chúng cần phải chịu được tải trọng chuyển động của con người,và sức đề kháng mài mòn và sức đề kháng mệt mỏi cao của thép không gỉ (khả năng mệt mỏi ≥ 200MPa) có thể kéo dài tuổi thọ.
Cấy ghép răng: Bột thép không gỉ hạt mịn (chẳng hạn như cấp độ dưới micron) có bề mặt hoàn thiện cao sau khi đúc,có thể làm giảm sự bám sát của vi khuẩn và đáp ứng các yêu cầu truyền lực nhai.
Khả năng xử lý:
Bột thép không gỉ có thể được sử dụng để sản xuất các cấu trúc phức tạp (chẳng hạn như các cấu trúc bionic trabecular xốp) thông qua các quy trình đúc chính xác (chẳng hạn như laser chọn lọc nóng chảy SLM),thích nghi với hình thái giải phẫu cá nhân, và tránh lãng phí vật liệu trong cắt truyền thống.
3Quá trình trưởng thành và chi phí có thể kiểm soát
Ưu điểm của sản xuất quy mô lớn:
Quá trình chuẩn bị bột thép không gỉ (chẳng hạn như phương pháp aerosol) đã trưởng thành, năng lực sản xuất ổn định và chi phí chỉ 1/3-1/2 hợp kim titan hoặc hợp kim cobalt-chromium,phù hợp với việc phổ biến quy mô lớn (như cấy ghép thông thường như tấm chỉnh hình chấn thương và móng nội tâm).
Khả năng khử trùng:
Thép không gỉ có thể chịu được nhiệt độ cao và khử trùng áp suất cao (như 134 °C, hơi nước 2bar), khử trùng gamma và các phương pháp khác để đáp ứng các yêu cầu về khử trùng y tế,trong khi các vật liệu như polyme có thể biến dạng do nhiệt độ cao.
4 Các kịch bản ứng dụng điển hình
Phương pháp chỉnh hình: tấm cố định gãy xương, móng nội tủy, tay cầm khớp nhân tạo (chẳng hạn như thép không gỉ 316LVM, chứa vanadi và molybden để cải thiện khả năng mòn).
Nha khoa: trụ cột cấy ghép, đệm răng giả có thể tháo rời (sản xuất bề mặt occlusal chính xác được đạt được thông qua quy trình MIM).
Tim mạch: stent mạch máu (stent thép không gỉ ban đầu dần dần được thay thế bằng hợp kim niken-titan, nhưng vẫn được sử dụng trong các kịch bản y tế kinh tế).
Tóm tắt: "Vật liệu vàng có hiệu quả chi phí cao" cho cấy ghép y tế
Bột thép không gỉđã trở thành vật liệu chính trên thị trường cấy ghép y tế cấp thấp và trung bình nhờ sự cân bằng bốn chiều về an toàn sinh học, độ tin cậy cơ học, sự trưởng thành của quy trình,và khả năng kiểm soát chi phíMặc dù các cảnh cao cấp dần dần bị xâm nhập bởi các vật liệu như hợp kim titan,lợi thế của nó trong việc phổ biến chăm sóc y tế cơ bản và hình thành các cấu trúc phức tạp (như thiết kế tích hợp lỗ) là không thể thay thế, và đặc biệt phù hợp với nhu cầu tiếp cận y tế của các nước đang phát triển.thông qua các nâng cấp kỹ thuật như kích thước nano và chức năng hóa bề mặt (chẳng hạn như lớp phủ kháng khuẩn), bột thép không gỉ sẽ tiếp tục mở rộng ranh giới ứng dụng của nó trong lĩnh vực y học chính xác.
Chìa khóa để chọnbột thép không gỉcho cấy ghép y tế nằm trong những lợi thế toàn diện về khả năng tương thích sinh học, tính chất cơ học và khả năng thích nghi xử lý.
1- Tương thích sinh học tuyệt vời để đảm bảo an toàn của con người
Không độc hại và chống ăn mòn:
Chất liệu y tếthép không gỉ (như 316LVM), F138 và các loại khác) đã được tinh khiết nghiêm ngặt để giảm nguy cơ kết tủa các nguyên tố như niken và crôm, và một lớp oxit ổn định (Cr2O3) có thể được hình thành trên bề mặt,có thể chịu được sự ăn mòn của chất lỏng cơ thể con người (như máu và chất lỏng mô) trong một thời gian dài, tránh việc giải phóng các ion kim loại gây ra phản ứng dị ứng hoặc độc hại.
Khả năng tương thích mô:
Khi tiếp xúc với mô con người, bề mặt thép không gỉ không dễ gây ra các phản ứng viêm nghiêm trọng, và sự thay đổi bề mặt (như lớp phủ,(như cấy ghép chỉnh hình) có thể cải thiện thêm sự dính của tế bào và thúc đẩy sự phát triển mô xương.
2- Chất tính cơ học cân bằng để đáp ứng các yêu cầu tải
Cân bằng sức mạnh và độ dẻo dai:
Cấy ghép làm bằng bột thép không gỉ bằng kim loại bột (như đúc phun kim loại MIM,In 3D) có thể đạt được sự phù hợp tối ưu giữa độ bền (sức bền kéo ≥ 500MPa) và độ dẻo dai (lớn ≥ 10%) bằng cách kiểm soát độ xốp và kích thước hạtVí dụ:
Cấy ghép chỉnh hình (như khớp nhân tạo): Chúng cần phải chịu được tải trọng chuyển động của con người,và sức đề kháng mài mòn và sức đề kháng mệt mỏi cao của thép không gỉ (khả năng mệt mỏi ≥ 200MPa) có thể kéo dài tuổi thọ.
Cấy ghép răng: Bột thép không gỉ hạt mịn (chẳng hạn như cấp độ dưới micron) có bề mặt hoàn thiện cao sau khi đúc,có thể làm giảm sự bám sát của vi khuẩn và đáp ứng các yêu cầu truyền lực nhai.
Khả năng xử lý:
Bột thép không gỉ có thể được sử dụng để sản xuất các cấu trúc phức tạp (chẳng hạn như các cấu trúc bionic trabecular xốp) thông qua các quy trình đúc chính xác (chẳng hạn như laser chọn lọc nóng chảy SLM),thích nghi với hình thái giải phẫu cá nhân, và tránh lãng phí vật liệu trong cắt truyền thống.
3Quá trình trưởng thành và chi phí có thể kiểm soát
Ưu điểm của sản xuất quy mô lớn:
Quá trình chuẩn bị bột thép không gỉ (chẳng hạn như phương pháp aerosol) đã trưởng thành, năng lực sản xuất ổn định và chi phí chỉ 1/3-1/2 hợp kim titan hoặc hợp kim cobalt-chromium,phù hợp với việc phổ biến quy mô lớn (như cấy ghép thông thường như tấm chỉnh hình chấn thương và móng nội tâm).
Khả năng khử trùng:
Thép không gỉ có thể chịu được nhiệt độ cao và khử trùng áp suất cao (như 134 °C, hơi nước 2bar), khử trùng gamma và các phương pháp khác để đáp ứng các yêu cầu về khử trùng y tế,trong khi các vật liệu như polyme có thể biến dạng do nhiệt độ cao.
4 Các kịch bản ứng dụng điển hình
Phương pháp chỉnh hình: tấm cố định gãy xương, móng nội tủy, tay cầm khớp nhân tạo (chẳng hạn như thép không gỉ 316LVM, chứa vanadi và molybden để cải thiện khả năng mòn).
Nha khoa: trụ cột cấy ghép, đệm răng giả có thể tháo rời (sản xuất bề mặt occlusal chính xác được đạt được thông qua quy trình MIM).
Tim mạch: stent mạch máu (stent thép không gỉ ban đầu dần dần được thay thế bằng hợp kim niken-titan, nhưng vẫn được sử dụng trong các kịch bản y tế kinh tế).
Tóm tắt: "Vật liệu vàng có hiệu quả chi phí cao" cho cấy ghép y tế
Bột thép không gỉđã trở thành vật liệu chính trên thị trường cấy ghép y tế cấp thấp và trung bình nhờ sự cân bằng bốn chiều về an toàn sinh học, độ tin cậy cơ học, sự trưởng thành của quy trình,và khả năng kiểm soát chi phíMặc dù các cảnh cao cấp dần dần bị xâm nhập bởi các vật liệu như hợp kim titan,lợi thế của nó trong việc phổ biến chăm sóc y tế cơ bản và hình thành các cấu trúc phức tạp (như thiết kế tích hợp lỗ) là không thể thay thế, và đặc biệt phù hợp với nhu cầu tiếp cận y tế của các nước đang phát triển.thông qua các nâng cấp kỹ thuật như kích thước nano và chức năng hóa bề mặt (chẳng hạn như lớp phủ kháng khuẩn), bột thép không gỉ sẽ tiếp tục mở rộng ranh giới ứng dụng của nó trong lĩnh vực y học chính xác.
