Kürzlich wurde die weltweit erste Knochennadel aus einer Kupfer-{0}}Titanlegierung, die gemeinsam vom Institut für Metallforschung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und Unternehmen entwickelt wurde, von der National Medical Products Administration offiziell zur Markteinführung zugelassen. Dieses Produkt ist zudem das erste seiner Art, das weltweit zugelassen wurde. Es zeigt, dass China im funktionalen Design medizinischer Metallmaterialien weltweit führend ist.
Die Nachteile herkömmlicher Knochenstifte aus Titanlegierung: hohe Festigkeit, aber anfällig für Infektionen
Knochenstifte aus Titanlegierung werden häufig bei der internen Fixierung von Frakturen eingesetzt. Traditionelle Titanlegierungen finden in der Orthopädie breite Anwendung. Ihr größter Nachteil ist jedoch die fehlende antibakterielle Wirkung. Postoperative Infektionen gehören zu den Schwierigkeiten bei der klinischen Behandlung in der Orthopädie. Sobald es auftritt, erhöht es nicht nur die Schmerzen des Patienten, sondern kann auch zu einem chirurgischen Misserfolg oder sogar zur Notwendigkeit einer zweiten Operation führen.
Die Chinesische Akademie der Wissenschaften hat über ein Jahrzehnt damit verbracht, Forschungen zum Thema „Hinzufügen von Kupfer“ zu Titanlegierungen durchzuführen
ZuUm dieses Problem zu lösen, begann das Forschungsteam des Instituts für Metallforschung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften im Jahr 2013 mit der Forschung. Sie fügten der Titanlegierung kreativ eine angemessene Menge Kupferelemente hinzu und entwickelten erfolgreich einen neuen Typ von antibakteriellem Titanlegierungsmaterial. Durch langfristige Forschung konnte das Team nicht nur die hohe Festigkeit und Härte der traditionellen Titanlegierung beibehalten, sondern auch die mechanischen Eigenschaften des Materials noch besser machen. Noch wichtiger ist, dass die kupferhaltige Titanlegierung kontinuierlich Spuren von Kupferionen freisetzen kann, was dem Material eine eigene antibakterielle Funktion verleiht, das Risiko einer postoperativen Infektion deutlich reduzieren kann und sicher und zuverlässig ist.
Vom Labor in die Klinik: strenge Tests und Durchbruch bei der Industrialisierung
Um diese Technologie wirklich auf Patienten anzuwenden, arbeitete das Team der Chinesischen Akademie der Wissenschaften eng mit Unternehmen zusammen. Über viele Jahre führten sie Materialleistungstests, Tierversuche und multizentrische klinische Studien durch. Alle Indikatoren erfüllten die strengen staatlichen Standards für implantierbare medizinische Geräte. Schließlich erhielten sie erfolgreich die Marktzulassung.
Derzeit beherrscht das Forschungsteam ausgereifte Verarbeitungstechniken. Sie haben über 40 Patente angesammelt und einen kompletten Satz an Verarbeitungsmöglichkeiten für verschiedene Arten von Profilen geschaffen, darunter Platten, Stäbe und Drähte aus Kupfer--Titanlegierungen. Sie verfügen auch über die Voraussetzungen für eine Produktion in großem Maßstab. Dies legt eine solide Grundlage für eine weitere breite klinische Förderung.
Bedeutung: Der Übergang von der „passiven Implantation“ zur „aktiven Funktionalität“
Herkömmliche medizinische Metallmaterialien sind meist nur inerte Materialienbieten mechanische Unterstützung und sind nicht in der Lage, aktiv an der Regulierung biologischer Funktionen teilzunehmen. Die Einführung von Knochennadeln aus Kupfer-Titanlegierungen hat einen Sprung von der passiven Implantation zum aktiven antibakteriellen und funktionalen Design vollzogen. Dieser Durchbruch bietet nicht nur eine neue Lösung für das Problem der Knocheninfektion, sondern ermöglicht es China auch, internationale Diskursmacht im Bereich hochwertiger medizinischer Metallmaterialien zu gewinnen.
Es wird erwartet, dass die Kupfer-{0}}Titanlegierungstechnologie in Zukunft in verschiedenen Bereichen wie Orthopädie, Zahnmedizin und Herz-Kreislauf-Implantatgeräten eingesetzt wird und mehr medizinische Metallmaterialien „Made in China“ an die Spitze des Weltmarktes bringen wird.
Baoji Yibaite New Material Technology Co., Ltd. ist auf die Herstellung spezialisiertmedizinischer Titandraht