मानव शरीर टाइटेनियम मिश्रधातुओं को प्रतिकर्षित क्यों नहीं करता? यह अन्य धातुओं को प्रतिकर्षित क्यों करता है?
सबसे पहले, तथाकथित अस्वीकृति तब होती है जब प्रतिरक्षा प्रणाली विदेशी प्रोटीन को पहचानती है, जिसे एंटीबॉडी द्वारा लेबल किया जाता है, और फिर एक सूजन प्रतिक्रिया शुरू होती है जिसमें प्रतिरक्षा कोशिकाएं एकत्रित होती हैं, विदेशी कोशिकाओं और वायरस को नष्ट कर देती हैं।
इसके अलावा, शरीर में धातुओं का मुख्य खतरा शरीर के तरल पदार्थों द्वारा धातुओं का क्षरण है, और कुछ धातु आयन साइटोटोक्सिक हो सकते हैं।
टाइटेनियम का सबसे बड़ा लाभ यह है कि यह कमरे के तापमान पर हवा और पानी में उच्च गुणवत्ता वाली ऑक्साइड फिल्म बना सकता है, जो टाइटेनियम आयनों को शरीर में प्रवेश करने से पूरी तरह से रोकता है। टाइटेनियम ऑक्साइड फिल्म शरीर में जंग के प्रति लगभग पूरी तरह से अभेद्य है, जिसे ऊतक अनुकूलता कहा जाता है।
न केवल मानव शरीर में, बल्कि रासायनिक उद्योग के मजबूत एसिड और क्षार वातावरण में, और गहरे समुद्र उद्योग के मजबूत नमक संक्षारण वातावरण में, केवल टाइटेनियम मिश्र धातु संरचनात्मक धातुओं की महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं और विभिन्न कठोर वातावरण में संक्षारण का विरोध कर सकते हैं।
वास्तव में, टैंटलम + और नाइओबियम जैसी धातुएँ जीवित जीवों में टाइटेनियम के समान होती हैं, लेकिन वे टाइटेनियम की तुलना में अधिक महंगी होती हैं और उनके मशीनिंग गुण आवश्यक रूप से बेहतर नहीं होते हैं, इसलिए वे बहुत उपयोगी नहीं होते हैं।
आइए जानें कि मानव शरीर में टाइटेनियम मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि:
जैव अनुकूलता:
टाइटेनियम मिश्र धातुओं की जैव अनुकूलता मुख्य रूप से इसकी सतह पर प्राकृतिक रूप से बनी टाइटेनियम ऑक्साइड परत के कारण होती है। यह ऑक्साइड फिल्म बहुत स्थिर है और शरीर में धातु आयनों की रिहाई को प्रभावी ढंग से रोकती है, जिससे प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया कम हो जाती है। टाइटेनियम ऑक्साइड परत की जड़ता का मतलब है कि यह शरीर में जैविक ऊतकों या शरीर के तरल पदार्थों के साथ मुश्किल से प्रतिक्रिया करता है, जिससे अस्वीकृति और सूजन की संभावना कम हो जाती है।
घनत्व/यांत्रिक गुण:
टाइटेनियम की ताकत और कठोरता इसे मानव हड्डी के समान घनत्व के साथ आर्थोपेडिक प्रत्यारोपण के लिए एक आदर्श सामग्री बनाती है। ये भौतिक गुण मानव हड्डी के समान हैं और प्रत्यारोपण और हड्डी के बीच तनाव बेमेल को कम करने में मदद करते हैं।
संक्षारण प्रतिरोध:
टाइटेनियम मिश्र धातु मानव शरीर में जंग के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि टाइटेनियम ऑक्साइड परत शरीर के तरल पदार्थों और धातुओं के बीच सीधे संपर्क को रोकती है, जंग को कम करती है और धातु आयनों की रिहाई को रोकती है।
गैर-चुंबकीय:
टाइटेनियम मिश्रधातु की गैर-{0}}चुंबकीय प्रकृति का मतलब है कि प्रत्यारोपण चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) जैसी नैदानिक प्रक्रियाओं में हस्तक्षेप नहीं करते हैं।
टाइटेनियम मिश्र धातु के इन गुणों के कारण, मानव कोशिकाएं टाइटेनियम मिश्र धातु के साथ बढ़ेंगी और अंततः टाइटेनियम मिश्र धातु के साथ "बढ़ेंगी"।
चिकित्सा में जिन धातुओं को मानव शरीर में डाला जाता है वे टाइटेनियम मिश्र धातुओं से बनी होती हैं। टाइटेनियम एकमात्र ऐसी धातु है जिसे मानव शरीर विकर्षित नहीं कर सकता। इसका प्रतिकार क्यों नहीं किया? क्या टाइटेनियम और मानव शरीर संरचना के बीच कोई संबंध है?
सबसे पहले, तथाकथित अस्वीकृति तब होती है जब प्रतिरक्षा प्रणाली विदेशी प्रोटीन को पहचानती है, जिसे एंटीबॉडी द्वारा लेबल किया जाता है, और फिर एक सूजन प्रतिक्रिया शुरू होती है जिसमें प्रतिरक्षा कोशिकाएं एकत्रित होती हैं, विदेशी कोशिकाओं और वायरस को नष्ट कर देती हैं।
इसके अलावा, शरीर में धातुओं का मुख्य खतरा शरीर के तरल पदार्थों द्वारा धातुओं का क्षरण है, और कुछ धातु आयन साइटोटोक्सिक हो सकते हैं।
टाइटेनियम का सबसे बड़ा लाभ यह है कि यह कमरे के तापमान पर हवा और पानी में उच्च गुणवत्ता वाली ऑक्साइड फिल्म बना सकता है, जो टाइटेनियम आयनों को शरीर में प्रवेश करने से पूरी तरह से रोकता है। टाइटेनियम ऑक्साइड फिल्म शरीर में जंग के प्रति लगभग पूरी तरह से अभेद्य है, जिसे ऊतक अनुकूलता कहा जाता है।
न केवल मानव शरीर में, बल्कि रासायनिक उद्योग के मजबूत एसिड और क्षार वातावरण में, और गहरे समुद्र उद्योग के मजबूत नमक संक्षारण वातावरण में, केवल टाइटेनियम मिश्र धातु संरचनात्मक धातुओं की महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं और विभिन्न कठोर वातावरण में संक्षारण का विरोध कर सकते हैं।
वास्तव में, धातु टैंटलम + और नाइओबियम जीव विज्ञान में टाइटेनियम के समान हैं, लेकिन वे टाइटेनियम की तुलना में अधिक महंगे हैं और जरूरी नहीं कि उनमें बेहतर मशीनिंग गुण हों, इसलिए वे बहुत उपयोगी नहीं हैं।
आइए जानें कि मानव शरीर में टाइटेनियम मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि:
जैव अनुकूलता:
टाइटेनियम मिश्र धातुओं की जैव अनुकूलता मुख्य रूप से इसकी सतह पर प्राकृतिक रूप से बनी टाइटेनियम ऑक्साइड परत के कारण होती है। यह ऑक्साइड फिल्म बहुत स्थिर है और शरीर में धातु आयनों की रिहाई को प्रभावी ढंग से रोकती है, जिससे प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया कम हो जाती है। टाइटेनियम ऑक्साइड परत की जड़ता का मतलब है कि यह शरीर में जैविक ऊतकों या शरीर के तरल पदार्थों के साथ मुश्किल से प्रतिक्रिया करता है, जिससे अस्वीकृति और सूजन की संभावना कम हो जाती है।
घनत्व/यांत्रिक गुण:
टाइटेनियम की ताकत और कठोरता इसे मानव हड्डी के समान घनत्व के साथ आर्थोपेडिक प्रत्यारोपण के लिए एक आदर्श सामग्री बनाती है। ये भौतिक गुण मानव हड्डी के समान हैं और प्रत्यारोपण और हड्डी के बीच तनाव बेमेल को कम करने में मदद करते हैं।
संक्षारण प्रतिरोध:
टाइटेनियम मिश्र धातु मानव शरीर में जंग के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि टाइटेनियम ऑक्साइड परत शरीर के तरल पदार्थों और धातुओं के बीच सीधे संपर्क को रोकती है, जंग को कम करती है और धातु आयनों की रिहाई को रोकती है।
गैर-चुंबकीय:
टाइटेनियम मिश्रधातु की गैर-{0}}चुंबकीय प्रकृति का मतलब है कि प्रत्यारोपण चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) जैसी नैदानिक प्रक्रियाओं में हस्तक्षेप नहीं करते हैं।
टाइटेनियम मिश्र धातु के इन गुणों के कारण, मानव कोशिकाएं टाइटेनियम मिश्र धातु के साथ बढ़ेंगी और अंततः टाइटेनियम मिश्र धातु के साथ "बढ़ेंगी"।
