Material biomedis merupakan cabang penting dari ilmu material, yang berfungsi sebagai bahan pembawa canggih dengan kandungan teknologi tinggi dan nilai ekonomi untuk mendiagnosis, mengobati, atau mengganti jaringan dan organ manusia, serta meningkatkan fungsinya. Bidang ini merupakan area yang sedang berkembang dalam ilmu dan teknologi material, yang siap memberikan kontribusi lebih besar untuk menjelajahi misteri kehidupan dan memastikan kesehatan dan umur panjang manusia.
Di antara material logam biomedis, titanium dan paduannya telah menjadi pilihan utama untuk implan medis—seperti sendi buatan (pinggul, lutut, bahu, pergelangan kaki, siku, pergelangan tangan, sendi jari, dll.), produk trauma tulang (paku intramedula, pelat, sekrup, dll.), koreksi tulang belakang dan sistem fiksasi internal, implan gigi, gigi palsu, kawat ortodontik, katup jantung buatan, dan stent kardiovaskular intervensi—karena sifatnya yang komprehensif dan sangat baik. Saat ini, tidak ada material logam yang lebih unggul dari paduan titanium untuk aplikasi klinis. Dengan populasi global hampir 6,5 miliar, statistik yang tidak lengkap menunjukkan sekitar 400 juta orang dengan disabilitas, termasuk 60 juta dengan gangguan anggota tubuh dan 2 miliar dengan penyakit gigi. Namun, hanya 35 juta individu yang telah menerima implan perangkat biomedis hingga saat ini. Penggantian sendi tahunan berjumlah sekitar 1,5 juta, jauh di bawah permintaan sebenarnya. Dengan demikian, potensi pasar untuk material biomedis sangat besar, dan permintaan titanium dan paduannya, sebagai material logam biomedis pilihan, akan tumbuh secara signifikan.
Keunggulan Paduan Titanium dalam Perangkat Medis:
Ringan:Mengurangi kerusakan pada pembuluh darah, otot, dan organ selama operasi, meringankan kelelahan ahli bedah. Instrumen titanium sangat cocok untuk bedah mikro yang halus.
Ketahanan korosi yang sangat baik dan tidak beracun:Mencegah karat pada peralatan, mengurangi risiko infeksi luka, dan meningkatkan penyembuhan yang lebih cepat.
Elastisitas sedang:Ideal untuk pembuatan forsep medis, pinset, bilah bedah mikro, dan instrumen lainnya.
Reflektivitas rendah:Kilau minimal titanium di bawah lampu tanpa bayangan membuatnya lebih cocok daripada baja tahan karat untuk prosedur bedah.
Aplikasi Paduan Titanium Medis:
Implan Ortopedi:
Termasuk sendi pinggul buatan, sendi lutut, dan sistem fiksasi internal tulang belakang. Perangkat fusi interbody paduan titanium berpori dapat mencapai porositas 60-80% dengan ukuran pori 150-600μm, memfasilitasi pertumbuhan tulang. Teknologi pencetakan 3D memungkinkan replikasi data CT pasien yang tepat, menghasilkan implan yang dipersonalisasi dengan kecocokan anatomis lebih dari 95%.
Perangkat Kardiovaskular:
Digunakan dalam pembuatan stent katup jantung buatan dan stent vaskular. Stent paduan Ti-6Al-4V dapat diproses hingga ketebalan dinding 80μm dengan kekuatan penyangga melebihi 10N/mm². Paduan β-titanium baru (misalnya, Ti-15Mo-5Zr) menunjukkan peningkatan sifat antikoagulasi, mengurangi tingkat restenosis stent menjadi di bawah 5%.
Restorasi Gigi:
Titanium murni komersial (TA1/TA2) digunakan untuk akar implan gigi, mencapai kekuatan pengikatan tulang sebesar 50MPa, melampaui 35MPa dari lapisan hidroksiapatit. Implan paduan Ti-Zr menunjukkan tingkat kelangsungan hidup lima tahun sebesar 97,3%, mengungguli 94,1% dari paduan titanium tradisional.
Dengan keunggulan gabungannya dari biokompatibilitas, sifat mekanik, dan fleksibilitas manufaktur, paduan titanium medis telah menjadi landasan material yang sangat diperlukan dari perawatan kesehatan modern. Dari ortopedi hingga aplikasi kardiovaskular, dan dari komponen standar hingga implan yang dipersonalisasi, ekspansi berkelanjutan mereka menyoroti dampak mendalam dari inovasi material pada kesehatan manusia. Seiring dengan perkembangan teknologi dan kebutuhan klinis yang semakin dalam, paduan titanium medis tidak diragukan lagi akan memberikan kinerja yang lebih besar, menulis bab-bab baru untuk industri medis dan mendukung upaya umat manusia untuk kualitas hidup yang lebih tinggi.
