Η χρήση μεταλλικών υλικών στην ιατρική βιομηχανία πρέπει να είναι απολύτως ακίνδυνη για το ανθρώπινο σώμα. Όταν η διάβρωση του μετάλλου, μπορεί να διαλύσει ιόντα μετάλλων, για τον οργανισμό (ανθρώπινο σώμα) της κυτταρικής οργάνωσης της κρούσης, επομένως είναι απαραίτητο να επιλέξετε όχι εύκολο στη διάβρωση, υψηλής αντοχής στη διάβρωση μεταλλικά υλικά, το τιτάνιο είναι ένα είδος υψηλής υλικά ανθεκτικά στη διάβρωση. Ιατρικά μεταλλικά υλικά από τη σειρά από ανοξείδωτο χάλυβα έως τις σειρές κραμάτων με βάση το κοβάλτιο και το τιτάνιο, η αναλογία τιτανίου και κράματος τιτανίου αυξάνεται. Η ποσότητα τιτανίου που χρησιμοποιείται στην ιατρική βιομηχανία παγκοσμίως είναι περίπου 1,000 τόνος ετησίως.
Προκειμένου να παρατηρηθεί η απόκριση των μεταλλικών ιόντων στην προσαρμοστικότητα του ανθρώπινου σώματος, διεξήχθη μια μέθοδος αξιολόγησης της προσαρμοστικότητας των κυττάρων σε ένα εργαστήριο χρησιμοποιώντας κύτταρα ευαίσθητα σε μεταλλικά ιόντα, όπως ινοβλάστες πνεύμονα ποντικού (κύτταρα V79) και ποντίκι (20-ημέρα- παλιό ποντίκι) ιστούς ινοβλαστών (κύτταρα I929), που χρησιμοποιούνται για ιατρικά πειράματα στην Κίνα και από το Ανεξάρτητο Διοικητικό Ίδρυμα Τεχνολογίας Αξιολόγησης Προϊόντων (IAIPET). Διαχωρίσαμε τα στοιχειώδη μονομερή ιόντα που παρέχονται από την Τεχνική Επιτροπή για την Τυποποίηση της Βιολογικής Αξιολόγησης Ιατρικών Συσκευών (TCSBMD) σε τρεις ομάδες όπως φαίνεται στο Σχ. 1 από τις αντιδράσεις τους στο ανθρώπινο σώμα (ζωντανοί οργανισμοί).
Το βανάδιο (V), το νικέλιο (Ni) και ο χαλκός (Cu) αναγνωρίζονται ως εξαιρετικά τοξικά και ο κυτταρικός θάνατος συμβαίνει σε σύντομο χρονικό διάστημα σε συγκέντρωση μερών ανά εκατομμύριο (×{{0}}) από αυτά τα στοιχεία. Τα αποτελέσματα του πειράματος με βανάδιο (V) και νικέλιο (Ν) σε κύτταρα V79 φαίνονται στο σχήμα 2. Τα αποτελέσματα της δοκιμής εμβάπτισης μιας εβδομάδας έδειξαν ότι όλα τα κύτταρα πέθαναν όταν το νικέλιο ήταν περίπου 10×10-6 ( pm=μέρη ανά εκατομμύριο), ενώ το βανάδιο (V) ήταν δύο ψηφία λιγότερο και όλα τα κύτταρα πέθαναν όταν το βανάδιο ήταν περίπου 0,6×10-6. Δεύτερον, όταν οι σκληροί ιστοί (κόκκαλα) και οι μαλακοί ιστοί (ρενίσια) μικρών ζώων, όπως οι αρουραίοι και τα κουνέλια, θάφτηκαν σε μεταλλικά φύλλα για δοκιμή, είναι βέβαιο ότι αυτά τα τοξικά μέταλλα προκάλεσαν νέκρωση στους σκληρούς ιστούς (οστά) και μαλακούς ιστούς (ρεγκίνια) στο τμήμα επαφής.
Ενέργεια σχηματισμού κυτταρικού πληθυσμού a-V79 σε σχέση με τη συγκέντρωση ιόντων νικελίου (Ni).
Ενέργεια σχηματισμού κυτταρικού πληθυσμού b-V79 έναντι συγκέντρωσης ιόντων βαναδίου (V).
Η άλλη ομάδα ενδείκνυται ότι είναι βλαβερή, στην κατάσταση της εμφύτευσης και της προσκόλλησης, στον ινώδη ιστό στο σημείο επαφής, σχηματίζοντας ένα είδος αντίδρασης βιομάζας που θα εκκενωθεί στο εξωτερικό του σώματος, και αυτό ισχύει για τον σίδηρο, αλουμίνιο, χρυσό, ασήμι και ούτω καθεξής. Γενικά μεταλλικά υλικά όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας SUS 304L και ο ανοξείδωτος χάλυβας SUS 36L καθώς και τα κράματα κοβαλτίου-χρωμίου ανήκουν σε αυτόν τον τύπο. Το μεταλλικό κομμάτι που είναι ενσωματωμένο στον σκληρό ιστό, το οποίο δεν συγχωνεύεται με τα οστικά κύτταρα, αφαιρείται ομαλά και χωρίς αντίσταση όταν η δοκιμή αφαίρεσης πραγματοποιηθεί λίγες εβδομάδες αργότερα.
Η τρίτη ομάδα έχει τη λιγότερη αντίδραση με ζωντανούς οργανισμούς και είναι κατάλληλη για εμφύτευση και προσάρτηση τιτανίου, ζιρκονίου, νιοβίου, τανταλίου, πλατίνας και ούτω καθεξής. Όταν αυτά τα μέταλλα εμφυτεύονται ή συνδέονται με ζωντανούς οργανισμούς, συνδέονται στενά με τους σκληρούς και μαλακούς ιστούς και σωματοποιούνται.
Ως αποτέλεσμα, το τιτάνιο είναι ένα ασφαλές μέταλλο επειδή είναι λιγότερο πιθανό να προκαλέσει τραυματισμό σε ζωντανούς οργανισμούς. Όταν χρησιμοποιούνται κράματα τιτανίου, τα κράματα που χρησιμοποιούνται είναι λιγότερο ανθεκτικά στη διάβρωση από το καθαρό τιτάνιο, και όταν συμβαίνει διάβρωση, τα στοιχεία κράματος διαλύονται. Είναι απαραίτητο να επιλέγονται στοιχεία κράματος που είναι ανθεκτικά στη διάβρωση και μη επεμβατικά. Στα κράματα τιτανίου, το κράμα Ti-6AI-4V έχει χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα στην κατασκευή αεροπλάνων και στον μηχανολογικό εξοπλισμό ανθεκτικό στο θαλασσινό νερό και έχει μεγάλο αριθμό παραδειγμάτων χρήσης. Στον ιατρικό τομέα, τα κράματα ELI, τα οποία έχουν καλή αντοχή στη διάβρωση (χαμηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο, οξυγόνο και υδρογόνο), χρησιμοποιούνται εδώ και πολύ καιρό. Πρόσφατα, ωστόσο, ως μέρος της έρευνας και ανάπτυξης κραμάτων τιτανίου για εμφύτευση και τοποθέτηση, τυποποιήσαμε το κράμα Ti-13Nb{-13Zr αντικαθιστώντας το βανάδιο (V) με νιόβιο (Nb), το οποίο είναι ένα μη επιβλαβές κράμα, με βάση την έκθεση για τη μεταλλαξιογένεση του μονομερούς (ASTM, ISO). Υπάρχει επίσης ένα καλά αποδεκτό και επιθετικό κράμα αποβολής αλουμινίου που θα είναι σύντομα διαθέσιμο.
