生物医学设备可以极其先进,技术挑战,复杂的产品。利用最新的制造技术和经常异国物质,尤其是人类使用的生物医学装置,为今天的材料科学和医学研究社区提供了一些最大的工程挑战亚博网站下载。亚博老虎机网登录通过他们的本性,植入人体的生物医学设备必须完全按照设计,没有失败,直到它们不再使用的那一天(患者死亡或植入物升级)。
生物医学设备的开发可能非常昂贵,需要在整个供应链中的重点投资,专注于这些设备的设计,原型,材料选择,制造和测试。亚博网站下载
生物医学材料要求
生物医学装置有多种形状和尺寸,可以从极其复杂的(起搏器)到相对简单的(销/人工关节)不同。设计和制造生物医学装置的材料的主要要求是,它们不能与暴露于它们的身体组织反应或造成亚博网站下载反应。因此,在选择和制造生物医学装置的设计中选择的驱动因子是材料承受自然发生的液体的腐蚀性的能力。额外的并发症是液体化妆品和浓度不会随着时间的推移而保持一致;内部和外部情况的一个因素。例如,人体内的pH水平可以随着环境或身体施加的变化而显着变化。这反过来又可以通过增加氯离子含量循环在体内循环的腐蚀性的大变化 - 已知对手术植入的异物非常腐蚀。
如果发生腐蚀,就有可能释放金属离子到系统中,给病人带来潜在的毒性后果。意外释放的金属离子会与体内其他元素形成危险的化合物,有短期和长期的潜在有害影响。因此,所有生物医学设备和植入物的设计都必须能够承受其放置的化学环境的巨大变化,而不失去稳定性。
铂的材料特性在生物医学中的应用
自20世纪70年代早期以来,医学研究界已经利用铂的材料特性来设计和制造一系列医疗植入物。铂是生物医学设备和植入物中特别有用的材料,因为它具有很高的耐腐蚀性(与贱金属不同,它是惰性的),不容易受到体内化学环境的干扰。
用于生物医学设备的特定目的的一些其他有用的材料特性包括:
表格1:铂的材料特性对生物医学应用有用
抗氧化1200°C / 1600°C |
电化学氧化潜力 |
直流耐腐蚀 |
相对辐射不能透过 |
电导率 |
0.1 - 0.3 g m-2h-1/ 1.2 g m-2h-1 |
-1.2 V |
5-7毫克amp.-1一年-1 |
30 x Ti 6。7 x Ni |
9.937 x 10.6SM.-1 |
生物医学应用中的铂金
固有的耐腐蚀性,高生物相容性和无线电桥的特性使铂更适合一系列生物医学应用。铂金的生物相容性使其成为短期和长期医疗植入物的理想选择,其机械性能和延展性使其成为可以承受高应力而不会变形或开裂的高应力(缓解潜在毒性释放的强力)材料)。像铜或镍一样的一些基础金属(常用于生物医学应用)可以与身体组织腐蚀和反应,导致过敏反应并对患者产生不利影响。
40多年来,铂和铂合金被广泛应用于外科手术中,帮助治疗一系列病人的疾病,从非常小的到高风险和复杂的手术。在血管成形术、球囊血管成形术和支架植入术等手术中,铂的惰性、耐磨材料、良好的机械加工性能和x射线下的可见性是其主要用途。铂的高导电性使其成为心脏起搏器、电物理导管、内部除颤器、心脏泵、助听器等的完美电极材料。许多微创医疗实践使用铂作为良好的导电体,用于设备的电气二极管部分,以帮助诊断和治疗疾病。
对所有非医务人员-血管成形术:它是什么?是一个伟大的介绍视频设置场景,并提供了一个深入了解铂金是如何帮助拯救人们的生命。
最近,铂族已被广泛使用神经科学的许多发展,特别是神经调节,其中设备被植入患者脑中,以帮助调节,提示或调解大脑内的活动。亚博老虎机网登录铂族也被用于制造植入的助听器(耳蜗植入物),以帮助以更谨慎的方式恢复一个人的听证。
铂金对生物医学应用的好处
- 高腐蚀性
- 高生物相容性
- 良好的机械抵抗力
- 电导率
- 辐射桥(对于X射线图像可见)
铂在生物医学设备和程序中的应用实例
支架是在生物医学手术和器件中对测试进行测试的独特材料特性的一个很好的例子。以下动画是通用插入患者的支架以及它们如何原位工作的例子。
本文由许多来源组成,包括以下参考文献。
来源和进一步阅读