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 أيضا في صمامات القلب. صلابة وقوة ومتانة جعلت من التيتانيوم منافسا قويا للفولاذ، لكنه أخف وزنا منه بشكل ملحوظ. هذه العناصر هي التي جعلت التيتانيوم مشهورا في التطبيقات العسكرية مثل بناء الصواريخ والطائرات. كما تم إجراء المزيد من الدراسة والتجارب على هذا المعدن، وتم اكتشاف عنصر آخر 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 المعدن الرابع الأكثر وفرة في القشرة الأرضية، ويحتل المرتبة التاسعة في جدول العناصر، ويتميز برقم ذري يبلغ 22 وزنه الذري 47.90، ويرمز له بالرمز “Ti”. يتم العثور على هذا العنصر في شكلي الروتيل والإيلمينيت في رمال الشاطئ، ويتم استخراج الروتيل عادة في أستراليا وجنوب إفريقيا اليوم.

لإنتاج المعدن، يتم خلط الروتيل مع فحم الكوك أو القطران وغاز الكلور، ثم يتم تطبيق الحرارة لإنتاج رابع كلوريد التيتانيوم (TiCl4). بعد ذلك، يتم تحويل TiCl4 من خلال عملية كيميائية إلى منتج `إسفنجي` يتم صهره كسبيكة. تتم عملية ذوبان التيتانيوم إما بواسطة عملية إعادة تشكيل الفراغ (VAR) أو استخدام فرن الموقد البارد. إذا كانت درجة انصهار التيتانيوم مناسبة، يتم إضافة عوامل صناعة السبائك أثناء عملية الضغط. بعد ذلك، يتم معالجة السبائك للحصول على منتجات صناعية مختلفة باستخدام معدات التشغيل المعدنية القياسية.

وتميز التيتانيوم بخصائصه الفريدة التي تساعد”(4994)” “تميز التيتانيوم بخصائص فريدة تساعد في تطوير صناعات متنوعة، بما في ذلك الفضاء والكيمياء والسلع البحرية والطبية والرياضية والاستهلاكية. كان استخدام التيتانيوم الأصلي في صناعة المعدات والمركبات العسكرية بشكل خاص بسبب كفاءته وخصائصه الهيكلية المميزة. بفضل قوته وكثافته المتفاوتة بين 160 و175 رطلا، يعتبر التيتانيوم معدنا فريدا.

تاريخ استخدامات التيتانيوم في مجال الطب

استحوذت الخصائص الحيوية للتيتانيوم على انتباه أطباء الأسنان الذين بدأوا استخدامه في عمليات طب الأسنان في الأربعينيات، وفي العقد التالي انتشر استخدام التيتانيوم في المجال الطبي بشكل عام، حيث كان أول استخدام له في صناعة المعدات الجراحية. ثم أصبح التيتانيوم المعدن المفضل في هذا المجال في الستينيات.

نظرا لزيادة اكتشاف خصائص هذا المعدن المذهل، يتزايد استخدام التيتانيوم في الطب. واليوم، لم يعد استخدام التيتانيوم في الطب مقتصرا على تصنيع المعدات الجراحية، بل أصبح عنصرا أساسيا في صناعة بدائل المفاصل لتحسين حياة المرضى، وفي الأجهزة الطبية الحيوية مثل استبدال صمامات القلب وأجهزة تنظيم ضربات القلب. وأصبح التيتانيوم المعدن المفضل في تصنيع مجموعة متنوعة من التطبيقات الطبية بدءا من الأطراف الصناعية وحتى الألواح والشرائح المعدنية التي يتم إدخالها في جسم المريض.

استخدامات التيتانيوم في  الطب

كما ذكرنا سابقاً، فإن التيتانيوم يعتبر ثورة في مجال الصناعات المختلفة وبشكل خاص في مجال الطب، حيث استفاد هذا القطاع بشكل كبير جداً من خصائص التيتانيوم المميزة. وفيما يلي أهم استخدامات التيتانيوم في مجال الطب:

في تصنيع الأطراف الصناعية، يستخدم معدن التيتانيوم في صنع الصفائح والدبابيس التي يتم زرعها في جسم الإنسان، وفي عمليات جراحية دقيقة ومتنوعة، مثل استبدال مفصل الورك والركبة وتركيب واستبدال صمامات القلب. كما أنه جزء أساسي في صناعة بدائل المفاصل، بما في ذلك مفصل الكتف والمرفق. بالإضافة إلى استخدامه الرئيسي في إنتاج الأدوات والمعدات الجراحية، مثل الكامشات والملاقط الجراحية والمقص وأدوات الخياطة والإبر.

في مجال التجميل الطبي ، يستخدم معدن التيتانيوم في إنتاج منتجات التجميل المختلفة لتحسين مظهر الفرد مثل زراعة الثدي والرموش الصناعية وزرع العين الصناعية وزراعة الأسنان التجميلية .

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.