人体是一个神奇的系统，具有完全集成的承重和动力传输系统，既能自我复制，又能适应环境、工作速率和电力需求的变化。当工程师、生物学家和外科医生试图设计程序、部件和系统来替换因疾病或创伤而无法修复的组织时，他们面临着一项艰巨的任务。这使得在植入手术中正确选择假体和其他设备的材料成为一个关键问题和主要挑战。 复杂的自然植入物When the Nottingham Shoulder and Elbow Unit decided to replace actor Tim Baggaley’s collar bone last year, which was shattered beyond effective repair in a motorcycle accident, a titanium replacement was designed by Biomet Merck so that it could be linked to other bones with artificial ligaments prepared by Ellis Developments, Pearsall and Surgicraft. The replacement of the collarbone, a world first for the team, was entirely successful, and the problems of scuffing or galling were overcome by coating the implant with Tecvac titanium nitride (TiN). 人体关节的复制对于传统的工程和材料技术人员来说，复制人体任何关节的性能都是困难的，尽管陶瓷、塑料和细胞复制技术可能在未来30年里提供解决方案，但用于承重结构植入物的可靠金属选择仍然是不锈钢，欧洲杯足球竞彩各种铬合金和钛。所有这些都可以通过给植入物或设备涂涂层来改善，这一过程可以改善磨损、润滑和生物相容性，并避免与体液和组织发生反应。 氮化钛涂层钛植入物为什么要在Ti6Al4V种植体上涂上氮化钛与铬合金等重型材料不同，钛欧洲杯足球竞彩具有较低的密度和较高的生物相容性，是一种可靠的结构植入材料，特别是在需要替换大量骨骼的情况下。然而，使用钛合金作为主要的医疗应用材料(Ti6Al4V)有很大的缺点。在所有有负载轴承和连接的区域，配合钛合金表面可能会相互磨损或产生摩擦，以增加磨损率。Tecvac有限地使用物理气相沉积(PVD)，在Tim Baggaley的颈骨植入物上涂上氮化钛涂层，产生了一个非常坚硬(2000 HV)但光滑、低摩擦的表面，使所有连接的假体组件能够自由、容易地协同移动，无需任何人工润滑。
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图1所示。氮化钛涂层钛腰口骨植入物。 |
生产钛锁骨植入物套圈骨骼使用MIMICES的模仿，通过将BIOMET从CT扫描的数据导入CAE程序来制造TIM Baggaley的健康领骨的镜像，以从钛合金的固体棒中更换替代品。（ti6al4v）。 氮化钛涂层的生产氮化钛涂层是通过使用电子束蒸发高纯钛，并将其与氮气结合在真空室中产生精细的分子级蒸汽而产生的。这种物质被沉积在金属锁骨的整个表面，形成一到三微米厚的均匀的金色高完整性层。 为什么使用钛和氮化钛
钛在植入物设计中解决了三个问题。首先，它给出了高水平的生物相容性，其次，它允许显着改善联合寿命，第三，它允许钛的亮度和灵活性充分利用患者的益处。一些植入物还使用氮化铬，但氮化钛具有良好的记录历史，这引发了许多外科医生，以将其指定为它们的优选材料。 用类金刚石涂层提高性能钛和高密度聚乙烯提供高度生物相容性的解决方案，使用与人体化学良好的元素。然而，磨损仍然限制植入物或医疗装置的寿命。为了进一步提高这些材料的性能，研究人员研究了金属和塑料表面的离子植入，以及使用金刚石碳（欧洲杯足球竞彩DLC）涂层。 属性菱形碳涂料DLC似乎具有高水平的生物相容性，其高达4500 HV的极高硬度为髋关节和膝关节假体提供了延长的手术寿命，在法国已经成功应用了20多年。
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图2。膝关节假体具有类似钻石的碳涂层。 |
冲销这些材料中的许多考虑因素适用欧洲杯足球竞彩于整个侵入手术和治疗性调查技术。当然，在任何类型的侵入性活动中，感染控制至关重要，特别是由于细菌和病毒迅速突变以抗性后抗生素和其他感染控制管理技术。 涂料在灭菌过程中的防护屏障这意味着外科手术中使用的所有材料必须能够欧洲杯足球竞彩使用经过试验和可靠的蒸汽或化学高压灭菌器、液体基防腐剂或伽玛辐照灭菌。在这里，涂层可以起到重要的保护作用，特别是与外科医生的工具和其他设备有关，这些设备可能在体内存在一段时间，也可能被多次消毒。2020欧洲杯下注官网 氮化钛涂层的优点虽然假体和植入物提供了相当大的工程挑战，但所有侵入式探测设备都必须考虑表面工程问题，无论是用于调查消化系统的摄像机，还是用于调查或记录大脑功能的电极，或用于药物/液体输送或输血2020欧洲杯下注官网的长期设备/组织连接。这里的关键问题是腐蚀、生物相容性、人群中过敏反应的增长趋势，以及人体对某些金属(尤其是镍)的敏感性。通过在植入物或医疗设备上涂上TiN，金属的表面是密封的，这减少了染色和腐蚀，并避免了过敏反应。 氮化钛涂层的生物相容性锡提供的生物相容性具有潜在的优势，在心脏病术外科，其中，起搏器，支架和其他装置支持动脉函数的长期植入可以导致排斥问题和瘢痕组织形成（更不用说身体的腐蚀性效果金属部件本身的流体）。 陶瓷薄膜虽然染色主要是一个美容问题，但在牙齿修复时，预防是必不可少的。在这方面，陶瓷薄膜提供了一个很大的优势。 陶瓷薄膜及氮化钛涂层的组合在诺福利大学先进材料研究所进行的工作正在探索各种陶瓷薄膜涂层，在专门制造的Te欧洲杯足球竞彩cvac ecu700 PVD机器中使用不同的锡和其他陶瓷薄膜的组合，以提供多层涂层以克服特定问题在人体组织/金属表面。 概括对植入物和假体手术的应用需求正在稳步增长，特别是随着世界人口平均年龄的持续增长。与此同时欧洲杯足球竞彩，预算也面临着越来越大的压力，因此材料科学领域的每个人都可能看到更多的挑战，以创新解决方案，确保植入和假体手术是可靠的，有效的，欧洲杯线上买球舒适，并通过降低成本，使更多的人可以使用。 目前正在考虑许多其他涂层。已经血浆喷涂的羟基磷灰石，其模仿骨配方和结构在促进植入物周围骨骼生长方面表现出很大的益处。钻石状的碳，尚未在英国广泛使用，还提供了显着的潜力，特别是因为它们的极端硬度，耐磨性和聚合物潜在的应用。一些技术人员声称磨损福利比氮化钛更好10倍，但在生物医学世界中的材料选择的复杂性意味着单独耐磨性是不够的。欧洲杯足球竞彩多学科团队必须严格评估无数因素，以确保患者具有最舒适，安全有效的解决方案。 |