Tīrs titāns un Ti-6Al-4V ir pirmie titāna un titāna sakausējumu materiāli, ko izmantoja klīniskos lietojumos, un tie ir pirmās paaudzes biomedicīnas titāna sakausējumi. 1940. gadu sākumā tīrs titāns tika ieviests biomedicīnas zinātnes jomā, un tā kā medicīniska materiāla straujā attīstība bija liecinieki pēc tā izmantošanas zobu implantos 1960. gados.
Titāna sakausējums Ti-6Al-4V ir visplašāk ražotais un izmantotais titāna sakausējums, kas pazīstams ar savu augsto izturību un lielisko apstrādājamību. To lieto kopš 1970. gadiem tādās jomās kā gūžas un ceļa locītavas, kurām nepieciešama augsta izturība un nodilumizturība. Tomēr, veicot turpmākus pētījumus un pielietojumu, liels skaits eksperimentu un datu ir apstiprinājuši vanādija toksiskās blakusparādības uz cilvēka ķermeni.
Ķīnas Zinātņu akadēmijas Metālu institūta pētnieku grupa ir izstrādājusi jauna veida zema moduļa tipa medicīnisko titāna sakausējumu Ti2448 un tā tālāk. Optimizējot stabilizējošu elementu saturu un kontrolējot sakausējuma mikrostruktūru un fāzes stabilitāti, izmantojot termomehānisko apstrādi, pētnieki var regulēt būtiskus veiktspējas raksturlielumus, piemēram, elastības moduli un izturību plašā diapazonā.
Funkcionalizācija ir vēl viens svarīgs jaunu medicīnisko titāna sakausējumu attīstības virziens ar padziļinātu antibakteriālo titāna sakausējumu izpēti. Titāna sakausējumiem kā bioloģiski inertam materiālam nepiemīt raksturīgas antibakteriālas vai bakteriostatiskas īpašības. Tomēr implantācijas procesā var tikt ievadītas kaitīgas baktērijas, kas var izraisīt infekcijas un smagos gadījumos implanta atteici. Titāna sakausējumiem atbilstošā daudzumā pievienojot leģējošus elementus, piemēram, varu (Cu) un sudrabu (Ag), sakausējumiem var būt noteikta antibakteriāla iedarbība, vienlaikus saglabājot to galvenās mehāniskās īpašības.
Turklāt pētnieki ir izstrādājuši virkni varu saturošu medicīnisko titāna sakausējumu. Ja vara saturs sakausējumā pārsniedz 5%, atbrīvotie vara joni var sasniegt pietiekamas un stabilas antibakteriālas īpašības pret Staphylococcus aureus un Escherichia coli. Turklāt vara jonu kumulatīvā izdalīšanās koncentrācija ir daudz zemāka par PVO ieteikto dienas devu, kas liecina, ka Ti-5Cu ir laba bioloģiskā saderība.
Turklāt šie sasniegumi titāna sakausējumu jomā cieto audu implantiem piedāvā jaunas perspektīvas. Nākotnē šie inovatīvie materiāli un funkcionālie dizaini nodrošinās drošākus un uzticamākus risinājumus medicīnas jomā.
