استخدامات التيتانيوم في الطب

يستخدم التيتانيوم في مجموعة متنوعة من الصناعات بما في ذلك الترفيه والدفاع وطب الأسنان والطب. نعم ، نفس المواد المستخدمة في بناء الطائرات تستخدم أيضًا في صمامات القلب. صلابة وقوة ومتانة جعلت من التيتانيوم منافسا قويا للفولاذ ، لكنها أخف وزنا منه بشكل ملحوظ. هذه العناصر هي التي جعلت التيتانيوم مشهورًا في التطبيقات العسكرية مثل بناء الصواريخ والطائرات. كما تم إجراء المزيد من الدراسة والتجارب عن هذا المعدن ، وتم اكتشاف عنصر أخر فريد منه والذي يحقق نوعا من التوافق الحيوي مع الأجسام. وهو ما يعني أن الجسم يقبله بسهولة ، وهذه الخاصية المميزة هي التي جعلت استخدامات  التيتانيوم في الطب حاسمة.

تعريف التيتانيوم

عنصر التيتانيوم (Ti) هو العنصر التاسع والمعدن الرابع الأكثر وفرة في القشرة،  ويترتب في نتيجة رقم 22 على الجدول الدوري ، يبلغ وزنه الذري 47.90 ، ويمثل بالرمز “Ti”. تم العثور على العنصر نفسه في أشكال الروتيل والإيلمينيت في رمال الشاطئ. اليوم ، يتم استخراج الروتيل بشكل عام في أستراليا وجنوب إفريقيا.

لإنتاج المعدن ، يتم دمج الروتيل مع فحم الكوك أو القطران ، وغاز الكلور ومن ثم يتم تطبيق الحرارة لإنشاء رابع كلوريد التيتانيوم (TiCl 4)  .  بعد ذلك يتم تحويل TiCl 4 من خلال عملية كيميائية إلى منتج “إسفنجي” يتم صهره على شكل سبيكة.  ذوبان التيتانيوم يتم  إما عن طريق عملية إعادة تشكيل الفراغ (VAR) ، أو عن طريق الاستفادة من عملية فرن الموقد البارد. إذا كانت درجة التيتانيوم التي الدرجة التي يمكن صهره ، تتم إضافة عوامل صناعة السبائك أثناء عملية الضغط. يتم بعد ذلك معالجة السبائك في أشكال منتجات صناعية  مختلفة باستخدام معدات التشغيل المعدنية القياسية.

وتشكل خصائص  Titanium  ميزة فريدة تساعد في تطوير صناعات متعددة ، بما في ذلك الصناعات الفضائية والصناعات الكيماوية والسلع البحرية والطبية والرياضية والاستهلاكية. كان التطبيق الأصلي لهذا المعدن في صناعة العتاد والمركبات العسكرية على وجه التحديد بسبب كفاءته و الصفات الهيكلية التي تميزه عن باقي المعادن. نتيجة لقوة التيتانيوم وكثافته التي  تختلف كثافة حسب اختلاف درجاته  وتكون ما بين  160 رطل إلى175 رطل.

تاريخ استخدامات التيتانيوم في مجال الطب

جذب عنصر التوافق الحيوي في التيتانيوم انتباه أطباء الأسنان الذين بدئوا في استخدامه في عمليات طب الأسنان في الأربعينيات، وفي العقد التالي بدأ استخدام التيتانيوم في الطب بشكل عام. حيث كان الاستخدام الأول له في المجال الطبي في صناعة المعدات الجراحية. وبعدها في الستينيات ، أصبح التيتانيوم المعدن المفضل في هذا المجال.

ونظرًا للاكتشافات المتزايدة لخصائص هذا المعدن المذهل، تتزايد استخدامات التيتانيوم في الطب. واليوم، أصبح استعمال التيتانيوم في الطب لا يقتصر على صناعة المعدات الجراحية فقط، بل أنه يشكل حاليا عنصرا أساسيا في تصنيع بدائل المفاصل لتحسين حياة المرضى، وفي الأجهزة المنقذة لحياة الكثيرين، مثل استبدال صمامات القلب وأجهزة ضبط نبضاته . وأصبح التيتانيوم هو المعدن المفضل في صناعة مجموعة متنوعة من التطبيقات الطبية بداية من  الأطراف الصناعية إلى اللوحات والشرائح المعدنية التي يتم إدخالها في جسم المريض.

استخدامات التيتانيوم في  الطب

كما سبق وأشرنا ، فإن التيتانيوم أحدث ثورة في عالم الصناعات المختلفة والحساسة على وجه خاص مجال الطب، الذي استفاد بشكل كبير جدا من خصائص التيتانيوم المميزة. فيما يلي استخدامات التيتانيوم في الطب الأكثر شيوعًا :

يدخل معدن التيتانيوم في تصنيع  الأطراف الصناعية مثل الصفائح والدبابيس التي يتم إدخالها في جسم الإنسان ، وفي عمليات جراحية دقيقة وعديدة مثل استبدال مفصل الورك ومفصل الركبة وتركيب واستبدال صمامات القلب، وهو أيضا عنصر أساسي في تركيب وصناعة بدائل المفاصل بما في ذلك مفصل الكتف والمرفق. إضافة إلى كونه مادة رئيسية تستعمل في إنتاج الأدوات والمعدات الجراحية كالكامشات والملاقط الجراحية والمقص وأدوات الخياطة والإبر.

وفي مجال الطب التجميلي، يدخل معدن التيتانيوم في تحضير منتجات التجميل المختلفة وفي عمليات التجميل التي تعزز مظهر المرء مثل ، زراعة الثدي والرموش الصناعية و زرع العين الصناعية وفي الزراعة التجميلية للأسنان .

نمت التطبيقات والاستخدامات الطبية للتيتانيوم بسرعة منذ استخدامه لأول مرة في الخمسينيات . وبما أنه يتم تعلم المزيد عن التيتانيوم والاحتياجات الطبية المتزايدة له، فمن المؤكد أن تفتح الأبواب أمام المزيد من الاستخدامات في مجال الطب والتطبيقات الطبية خاصة وأنه يمتلك مميزات وخصائص فريدة  تجعل أهميته واضحة في تشكيل مستقبل تطوير الصناعات الدقيقة في عدة مجالات تخدم المرضى والبشرية ككل.