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Med·投资 | 观点 医用金属材料的新进展
发布时间:2024-02-23        浏览量:1226        来源:本站

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医用金属材料的研发与应用在近年来取得了长足的进展,不仅当前主流金属材料性能不断优化提升,一些新型金属材料也开始在医疗器械中应用,为行业技术升级提供了有力支持。

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一、主流金属材料性能提升

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不锈钢方面,奥氏体不锈钢因其良好生物相容性,被更广泛地应用于植入物;高镍不锈钢抗腐蚀和抗磨损性能显著增强。钛合金领域,新型钛镍钼合金强度提高到1200MPa以上,明显强于普通钛合金。这些主流金属强度和功能性提升,有助推动医疗器械向精细化方向发展。

例如,日本Kobe Steel公司开发的高抗拉强度奥氏体不锈钢,抗拉强度从普通的205MPa提高到了295MPa,同时塑性也有很大幅度提升,使其更适合应用在心脏起搏器等植入设备。美国ATI公司设计的新型Ti-25Nb-8Zr-2Sn钛合金,强度达到1300MPa,相较普通钛合金提高了40%。

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二、新型金属材料应用

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近年来,一些新型金属材料开始在医疗器械方面展现应用潜力。如纳米结构化的纯钛和钛合金相比普通钛合金,具有更优异的抗菌性和生物活性。镁合金和锆合金也由于优异的生物相容性,被开发用于新型的骨科植入物。这些新材料为医疗器械的材料选择提供了更多可能性。

如上海力生制药集团研发的Mg-Nd-Zn-Zr镁合金,成功应用于可降解骨内固定螺旋钉,实现了完全降解被吸收和骨再生。南京凯利泰医疗科技有限公司开发的锆合金骨科植入材料,也表现出良好的硬组织相容性和成骨性能。

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三、表面功能化的新进展

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金属材料表面处理技术实现了重大创新,显著提升了材料生物功能。微纳構造化表面可以促进骨组织融合;生物活性涂层可提高血液和细胞亲和性。还开发出仿生表面,模拟人体软硬组织机械行为。这些表面功能化处理手段将优化植入材料的体内应用效果。

如北京控制工程研究所开发的仿生涂层技术,可以结合软硬组织机械特性,实现骨骼多样性的修复重建。上海先健医疗科技有限公司设计的微纳米级表面多孔结构,可显著提升钛合金骨植入物的成骨速率。

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四、增材制造的新契机

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3D打印等增材制造技术的进步,推动了医用金属零部件和植入物的个性化生产。CT数据可直接转化为植入物CAD模型,再通过3D打印制造,大幅缩短周期。这为医用金属提供了实现个性化定制的契机。

比如美国Stryker公司利用增材制造技术,实现了腿部定制植入物的快速供应。国内安科生物医学工程公司也采用3D打印技术,实现了个性化定制的人工关节设计和制造。

综上所述,医用金属材料的研究与应用正在开启新阶段。这些新材料、新工艺的应用,将有力推动医疗器械发展。我们也将持续研究创新,为行业发展提供更优材料解决方案。

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