德國Fraunhofer制造與高級材料學(xué)院的科學(xué)家最近開發(fā)出了結(jié)構(gòu)與人體內(nèi)的骨骼類似的鈦發(fā)泡材料,這種材料的柔韌度和剛性均與人體骨骼類似,非常適 合用作骨骼植入材料。這項開發(fā)計劃名為"TiFoam"。相比之下,過去雖然也曾經(jīng)對骨骼植入材料進行過開發(fā),但其中多數(shù)材料均因性能與人體骨骼有所差異 而無法達(dá)到滿意的效果,比如有的材料韌性不佳,因此會導(dǎo)致承壓時所有的負(fù)荷都會被施加在植入的材料,而不是植入材料周圍的骨骼上,這樣便容易導(dǎo)致周遭骨骼 的損壞。
骨骼的密度越小,那么所承受的應(yīng)力也越小,而應(yīng)力則會促進骨骼中組織結(jié)構(gòu)的成長。另外,人體的骨骼內(nèi)部具有孔洞,血管和骨細(xì)胞可以在這些孔洞中生長??墒莻鹘y(tǒng)的骨骼植入材料雖然可以起到保護磨損過度的骨骼的作用,但是由于韌性和剛度不足,因此無法起到促進骨骼周圍組織生長的效果。
而新發(fā)明的鈦發(fā)泡材料則采用泡沫狀結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)與人體骨骼的多孔結(jié)構(gòu)非常類似。制作時則采用了粉末冶金成型工藝,將磨細(xì)的鈦粉末與粉末結(jié)合材料使用特殊的溶液良好地混合在一起,組成PU發(fā)泡結(jié)構(gòu)。
負(fù)責(zé)研究的科學(xué)家表示:“這種鈦發(fā)泡材料的機械性能與人體骨骼非常類似。在增加耐久性與減小硬度的兩個目標(biāo)之間取得了良好的平衡。”而骨科醫(yī)生則可以更有效地利用這種材料對骨病患者進行治療。