Tantal, hem soğuk hem de sıcak koşullarda son derece korozyona dayanıklı, çelik grisi metalin monomerlerine karşılık gelen bir metal elementtir ve hidroklorik asit, konsantre nitrik asit ve kral suyuna karşı reaksiyona girmez.
Tantal, esas olarak niyobyum ile simbiyotik olan tantalitte bulunur. Tantal orta sertlikte, sünek olup ince tel tipi folyolara çekilebilir. Termal genleşme katsayısı çok küçüktür.
Tantal mükemmel kimyasal özelliklere sahiptir ve korozyona karşı son derece dayanıklıdır. Buharlaşma kapları vb. yapmak için kullanılabilir ve ayrıca elektronik tüpler, doğrultucular ve elektrolitik kapasitörler için elektrot olarak da kullanılabilir.
Tıbbi olarak, tantal hasarlı dokuyu onarmak için ince levhalar veya ince teller yapmak için kullanılır. Tantal korozyona karşı oldukça dayanıklı olmasına rağmen, korozyona karşı direnci, yüzeyinde kararlı bir koruyucu tantal pentoksit (Ta2O5) filmi oluşmasından kaynaklanmaktadır.
Bu özelliklere ek olarak, tantal kimyasal korozyona karşı oldukça dayanıklıdır ve indirgenmiş veya oksitlenmiş durumda az sayıda olumsuz biyolojik reaksiyona neden olur. Birçok çalışma, tantalın kemik cerrahisi dahil olmak üzere çeşitli uygulama bağlamlarında mükemmel biyouyumluluğunu doğrulamıştır. Biyouyumluluğu nedeniyle, tantal 80 yıldan uzun süredir klinik araştırmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Tantal, ilk olarak 1940'ta ortopedide kullanılmış, titanyumdan sonra başka bir yeni biyomalzeme haline gelmiş ve oral implant yerleştirme, femoral baş nekrozu tedavisi, koroner arter stent yerleştirme, yapay asetabular protez yerleştirme ve cerrahi dikiş üretimi gibi tıbbi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Çok sayıda literatür, saf tantalın insan implantları olarak herhangi bir olumsuz reaksiyon yaşamadığını doğrulamaktadır.
En iyi biyouyumlu malzemelerden biri olarak tantalın biyouyumluluğu, geleneksel tıbbi metal malzemelerden farklı olarak, bir implantasyon döneminden sonra biyolojik dokunun gerçek kemikte olduğu gibi tantal üzerinde büyümesi gerçeğiyle gösterilmektedir. Bu nedenle tantala aynı zamanda "pro-metal" de denir.
Tantal ayrıca iyi osteolojik aktiviteye sahiptir ve biyolojik olarak aktif kemik malzemesi arayüzü, bağ dokusu tabakasından ziyade bir hidroksiapatit tabakasıdır ve tantal metalin iyi osteolojik aktivitesi ve kararlı biyolojik ataleti, kemikle güçlü bir kemiksi arayüz entegrasyonu oluşturmasını sağlar.
Bu özelliklerin bazılarına dayanarak, tantal, kemik yer değiştirmesini önlemek için kalıcı bir kemik implantı, arter rüptürünü önlemek için esnek bir iskele, kırık onarımı, diş hekimliği ve daha fazlası gibi çeşitli klinik uygulamalarda kullanılır.
Tıbbi insan kemik implantı malzeme seçimi, daha önceki malzeme uygulamaları paslanmaz çelik, nikel-krom alaşımı, nikel-titanyum alaşımıdır, son 2 veya 3 yılda moda olan TC4 titanyum alaşımıdır, bu malzemeler nikel, krom veya alüminyum, vanadyum ve diğer zararlı elementler içerir ve elastik modülü insan kemiğini çok aştığı için, malzeme ve insan vücudu afinitesi düşüktür, "kemik yapışmaz" olgusuna yatkındır. Tıp uzmanları ve pazar, mevcut durumu iyileştirmek için yeni, toksik olmayan, tehlikesiz, insan afinitesine sahip yeni malzemelere acilen ihtiyaç duymaktadır.
Gözenekli tantalın birçok avantajı vardır (1) Ana kemik arayüzü ile mükemmel entegrasyon: En yaygın olarak kullanılan titanyum metali ile karşılaştırıldığında, tantal daha biyouyumludur ve daha iyi osteointegrasyon yeteneklerine sahiptir. (2) Eşsiz biyonik trabeküler yapı: Tantalın elastik modülü, kemik dokusuna daha yakındır, bu da onu insan vücudunda diğer metallere göre biyonik trabeküler yapı için daha uygun hale getirir. (3) Hızlı kemik ve damar büyümesini teşvik etmek için Gözenekli tantalın gözeneklerine hızlı kemik dokusu ve vasküler doku büyümesini teşvik edebilir ve yüksek gözenekli ve destekleyici yapısı, kemik büyümesi için geniş bir alan sağlar, iyi bir biyolojik fiksasyon oluşturur, bu da kemik çimentosunun ekzotermik etkisini ve çevredeki dokular üzerindeki etkisini etkili bir şekilde çözebilir, bu da büyük bir klinik ilerlemedir.
Yukarıdaki avantajlar, farklı boyutlardaki ortopedik implantlarda ve kemik defektlerinin farklı bölgelerinde büyük klinik uygulama değeri ve uygulanabilirlik göstermesini sağlar.
Klinik uygulamalarda, gözenekli tantal baskısı, küçük ve orta ölçekli tüm restoratif ürünlere uygulanabilir. Büyük boyutlu protez ürünleri için, saf tantalın yüksek yoğunluğu göz önüne alındığında, basılı implant protezi çok ağırdır ve çok bileşenli gradyan baskı kullanılabilir, kemik büyüyen alanında gözenekli tantal ve titanyum alaşımı gibi diğer metaller, daha ucuz ve daha hafif kalitede olup, diğer alanlarda kullanılabilir.
Son yıllarda tantal malzemeler üzerindeki sürekli araştırmalarla, tıbbi tantalın titanyum ve diğer metallerle kombinasyon halinde yapılmış yeni implantların, biyouyumluluk, biyoaktivite ve implant-kemik bağlanması açısından diğer metal malzemelerin eksikliklerini telafi edebileceğini kanıtlamıştır.
Tantal metal, mükemmel korozyon direncine sahiptir ve belirli tıbbi metal malzemelerin yüzeyindeki kaplaması, toksik elementlerin salınımını etkili bir şekilde önleyebilir ve metal malzemenin biyouyumluluğunu artırabilir. Tantal kaplama, ideal kemik grefti malzemesinin üç elementini, yani osteokondüksiyon, osteoindüksiyon ve osteogenezi karşılayabilir ve daha geniş klinik uygulamalar ve daha esnek hasta seçimleri ile sonuçlanır.
Gözenekli tantal ortopedik implantlar için ideal bir malzeme olmasına rağmen. Ancak, insan vücudunun değişkenliği ve kemik defekt bölgelerinin rastgele morfolojisi, örneğin kemik tümörleri ve kemik deformiteleri olan hastalar gibi, standart gözenekli tantal artık hastalar için bireyselleştirilmiş tedavinin gereksinimlerini karşılayamaz. Klinik tıbbın gelişim trendi açısından, en iyi tedavi yöntemi kişiselleştirilmiş tedavi olmalı ve en iyi implant kişiselleştirilmiş bir implant olmalıdır.
3D baskı teknolojisinin olgunlaşmasıyla, geleneksel süreç kişiselleştirilemez ve 3D baskı hem kişiselleştirme hem de seri üretim yapabilir.
Hassas, kişiselleştirilmiş özelleştirme için 3D baskı teknolojisi.
Ve değişmeyen açıklıklara sahip kemik trabeküler yapıları hazırlayan geleneksel süreçlerden farklı olarak, 3D baskı, sert doku defekti onarımı için yüksek uyarlanabilirliğe ve daha iyi histouyumluluğa sahip iç implantları özelleştirebilir.
Teknolojinin sürekli gelişimi ile 3D baskı teknolojisi de kademeli olarak geliştirilecek ve klinik ortopedik hastalıkların tedavisinde uygulanacak, bu sadece tedavi etkisini iyileştirmekle kalmayacak, aynı zamanda hastaların prognozunu iyileştirmek için belirli bir tanıtım önemi de taşıyacaktır.
3D baskı teknolojisinin gelişimi ve 3D baskının tıbbi tanıtımı ile, tantalın tıbbi alandaki uygulaması daha olgun ve kapsamlı olacaktır.
