خلاصہ: بائیوٹیکنالوجی کی بھرپور ترقی اور اہم پیش رفت کے ساتھ ، بائیو میڈیکل ٹائٹینیم ملاوٹ کی مانگ تیزی سے بڑھ رہی ہے۔ تاہم ، TC4 اور TC4ELI جیسے بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والے میڈیکل ٹائٹینیم مرکب میں V اور Al کی روگجنکیت کی وجہ سے ، نئے میڈیکل ٹائٹینیم مرکب کی تحقیق اور ترقی کی بڑی عملی اہمیت ہے اور میرے ملک میں وسیع مارکیٹ کے امکانات ہیں۔ یہ مضمون بائیو میڈیکل ٹائٹینیم مرکب کی درجہ بندی ، بنیادی خصوصیات اور درخواست کی بنیاد کو مختصر طور پر بیان کرتا ہے۔ طبی میدان میں اس کی ترقی کے رجحان کی نشاندہی کرتا ہے۔ اور نئے پروسیسنگ اور تیاری کے طریقوں اور نئے ٹائٹینیم مرکب کی کارکردگی کی تشخیص کے طریقوں کا خلاصہ پیش کرتا ہے۔
مطلوبہ الفاظ: میڈیکل ٹائٹینیم مصر ترقی؛ تحقیقی پیش رفت پروسیسنگ
بائیو میڈیکل ٹائٹینیم اللو مٹیریل خاص طور پر بائیو میڈیکل انجینئرنگ میں استعمال ہونے والے فنکشنل اسٹرکچرل میٹریل کی کلاس سے مراد ہے ، خاص طور پر سرجیکل امپلانٹس اور آرتھوپیڈک ڈیوائسز کی پیداوار اور تیاری سے مراد ہے [1]۔ ٹائٹینیم اللو پروسیسنگ میٹریل کی تیاری اور تیاری میں دھات کاری ، پریشر پروسیسنگ ، کمپوزٹ میٹریل اور کیمیکل کے شعبے شامل ہیں ، اور اسے دنیا میں ہائی ٹیک پروڈکٹ کے طور پر تسلیم کیا جاتا ہے۔ ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم ملاوٹ آہستہ آہستہ ایرو اسپیس ، ایوی ایشن ، قومی دفاع اور عسکری صنعتوں سے شہری استعمال کے میدان میں داخل ہوئے ہیں [2]۔ طبی اور صحت کی صنعت میں امپلانٹس اور طبی سامان جیسی مصنوعات کھیلوں اور تفریحی صنعت میں ٹائٹینیم گولف کلب ، ٹائٹینیم تماشا فریم ، ٹائٹینیم گھڑیاں ، ٹائٹینیم سائیکلیں اور دیگر مصنوعات ٹائٹینیم پراسیسڈ میٹریل کی مانگ میں تیزی سے بڑھ رہی ہیں۔ بائیوٹیکنالوجی کی بھرپور ترقی اور اہم پیش رفت کے ساتھ ، بائیو میڈیکل میٹل میٹریل اور ان کی مصنوعات کی صنعت عالمی معیشت کی ایک ستون کی صنعت کے طور پر ترقی کرے گی [3]۔ ان میں ، ٹائٹینیم اور اس کے مرکب بہترین جامع خصوصیات جیسے ہلکے وزن ، کم لچکدار ماڈیولس ، غیر زہریلا ، غیر مقناطیسی ، سنکنرن مزاحمت ، اعلی طاقت اور اچھی جفاکشی پر انحصار کرتے ہیں۔ حالیہ برسوں میں ، ٹائٹینیم اور اس کے مرکب کی مانگ میں بھی تیزی سے اور مسلسل اضافہ ہوا ہے [4]۔ ایک ہی وقت میں ، جیسا کہ ٹائٹینیم مرکب پلاسٹک سرجری اور دیگر شعبوں میں داخل ہونا شروع ہوتے ہیں ، مارکیٹ کے نئے ممکنہ مطالبات ابھرتے ہیں ، اور ٹائٹینیم مرکب مارکیٹ مستقبل میں تیزی سے نمو دیکھے گی۔
1 میڈیکل ٹائٹینیم اللوز کی ریسرچ پیش رفت۔
1.1 میڈیکل ٹائٹینیم مرکب کی درجہ بندی
ٹائٹینیم مرکب کو مادی مائکرو اسٹرکچر کی قسم کے مطابق تین اقسام میں تقسیم کیا جاسکتا ہے: α-type ، α + β-type اور β-type titanium alloy۔
1.2 میڈیکل ٹائٹینیم ملاوٹ کی ترقی کا رجحان۔
لٹریچر سروے [8-14] کے مطابق ، اندرون اور بیرون ملک متعلقہ ریسرچ اسکالرز اس بات پر متفق ہیں کہ میڈیکل ٹائٹینیم مرکب کی ترقی تین مشہور مراحل سے گزر چکی ہے۔ پہلے مرحلے کی نمائندگی خالص ٹائٹینیم اور Ti-6Al-4V مرکب؛ دوسرا مرحلہ new + β مصر کی ایک نئی قسم ہے جس کی نمائندگی Ti-5A1-2.5Fe اور Ti-6A1-7Nb ہے۔ تیسرا مرحلہ بنیادی طور پر بہتر بائیو مطابقت اور کم لچکدار ماڈیولس کے ساتھ β-ٹائٹینیم تیار کرنا اور تیار کرنا ہے۔ مثالی بائیو میڈیکل ٹائٹینیم مرکب مواد [15] کو درج ذیل شرائط کو پورا کرنا چاہیے: اچھی بایوکمپیٹیبلٹی ، لچک کا کم ماڈیولس ، کم کثافت ، اچھی اینٹی سنکنرن کارکردگی ، غیر زہریلا ، زیادہ پیداوار کی طاقت ، لمبی تھکاوٹ کی زندگی ، اور کمرے کے درجہ حرارت پر زیادہ درجہ حرارت . عظیم پلاسٹکٹی ، آسان بنانے ، آسان کاسٹنگ ، وغیرہ اس وقت ، اہم مرکب جو بڑے پیمانے پر امپلانٹ مواد میں استعمال کیا گیا ہے Ti-6A1-4V اور Ti-6A1-4VELI ہیں۔ لٹریچر [16-19] میں بتایا گیا ہے کہ V عنصر مہلک ٹشو رد عمل کا سبب بن سکتا ہے اور انسانی جسم پر زہریلے ضمنی اثرات مرتب کر سکتا ہے ، جبکہ Al آسٹیوپوروسس اور ذہنی عوارض کا سبب بن سکتا ہے۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے ، موجودہ بائیو میٹریل سائنسدان دریافت کرنے کے لیے پرعزم ہیں نئے بایومیڈیکل ٹائٹینیم مرکب مواد کی تحقیق سے پہلے جس میں V اور Al نہیں ہوتے ، یہ جاننا ضروری ہے کہ ملاوٹ کے عناصر کون سے ہیں جو کہ غیر زہریلے ہیں اور ان کے مطابق ہیں۔ حیاتیاتی مطابقت کا اصول مطالعات [20-23] سے پتہ چلا ہے کہ β ٹائٹینیم مرکب جس میں مولیبڈینم ، نیوبیم ، ٹینٹلم ، زرکونیم اور دیگر غیر زہریلے عناصر شامل ہیں β مستحکم عناصر کا زیادہ مواد رکھتے ہیں ، اور α + compared کے مقابلے میں لچک کا کم ماڈیولس رکھتے ہیں ٹائٹینیم مرکب دھاتیں (E=55 ~ 80GPa) اور بہتر شیئر پرفارمنس اور سختی ، انسانی جسم میں ایمپلانٹ کے طور پر لگانے کے لیے زیادہ موزوں ہے۔
2 ٹائٹینیم ملاوٹ کا اطلاق۔
2.1 ٹائٹینیم کھوٹ کی طبی بنیاد۔
ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم ملاوٹ کو انسانی امپلانٹس کے طور پر استعمال کرنے کے اہم فوائد یہ ہیں: (1) کثافت (20 ° C)=4.5g/cm3 ، ہلکا وزن۔ انسانی جسم میں لگایا گیا: انسانی جسم پر بوجھ کو کم کریں ، بطور میڈیکل ڈیوائس: طبی عملے کا آپریشنل بوجھ کم کریں۔ (2) لچک کا ماڈیولس کم ہے ، اور خالص ٹائٹینیم 108500MPa ہے۔ یہ انسانی جسم میں لگایا گیا ہے: یہ انسانی جسم کی قدرتی ہڈی کے قریب ہے ، جو ہڈیوں کے کنکشن کے لیے سازگار ہے اور امپلانٹ پر ہڈی کے دباؤ کو بچانے والے اثر کو کم کرتا ہے۔ (3) غیر مقناطیسی ، برقی مقناطیسی شعبوں اور طوفان سے متاثر نہیں ، جو استعمال کے بعد انسانی جسم کی حفاظت کے لیے فائدہ مند ہے۔ (4) غیر زہریلا ، ایک امپلانٹ کے طور پر ، اس کا انسانی جسم پر کوئی زہریلا اور مضر اثرات نہیں ہیں۔ (5) سنکنرن مزاحمت (حیاتیاتی طور پر غیر فعال دھاتی مواد) یہ انسانی خون کے وسرجن ماحول میں بہترین سنکنرن مزاحمت رکھتا ہے ، انسانی خون اور سیل ٹشو کے ساتھ اچھی مطابقت کو یقینی بناتا ہے ، اور انسانی جسم کی آلودگی کو بطور امپلانٹ نہیں کرتا ہے۔ الرجک رد عمل ہوگا ، جو ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم مرکب کے استعمال کی بنیادی شرط ہے۔ (6) اعلی طاقت اور اچھی جفاکشی۔ صدمے ، ٹیومر اور دیگر عوامل کی وجہ سے ہڈیوں اور جوڑوں کو نقصان۔ مستحکم ہڈیوں کا سہارا قائم کرنے کے لیے ضروری ہے کہ مڑے ہوئے پلیٹیں ، پیچ ، مصنوعی ہڈیاں اور جوڑ وغیرہ استعمال کیے جائیں اور ان امپلانٹس کو زیادہ دیر تک چھوڑ دیا جائے۔ انسانی جسم کو موڑنے ، مروڑنے ، نچوڑنے اور پٹھوں کی سکڑنے والی قوتوں کا نشانہ بنایا جاتا ہے ، جس کے لیے امپلانٹ کو اعلی طاقت اور سختی کی ضرورت ہوتی ہے۔
2.2 ٹائٹینیم ملاوٹ کا میڈیکل فیلڈ اور آرتھوپیڈکس فیلڈ۔
مارکیٹ کی صورتحال ٹائٹینیم مرکب کی ترقی کے ساتھ ، ٹائٹینیم مواد کی مختلف اقسام میں اضافہ اور قیمتوں میں کمی ، سویلین انڈسٹری میں ٹائٹینیم کے استعمال میں تیزی سے اضافہ ہوا ہے۔ CFDA طبی آلات کو ان کی حفاظت کے لحاظ سے تین سطحوں میں تقسیم کرتا ہے اور ان کی نگرانی اور انتظام حکومت کی تین سطحوں سے ہوتا ہے۔ ٹائٹینیم اور ٹائٹینیم اللو مٹیریل امپلانٹس طبی آلات کی تیسری قسم سے تعلق رکھتے ہیں اور اعلی قیمت کے قابل استعمال ہیں۔ . مارکیٹ کے 5 فیصد سے زیادہ ذیلی شعبوں میں وٹرو تشخیص ، امراض قلب ، امیجنگ تشخیص ، آرتھوپیڈکس ، امراض چشم ، اور پلاسٹک سرجری شامل ہیں۔ ان میں ، وٹرو تشخیص ، آرتھوپیڈکس اور کارڈیک مداخلت چین میں تیزی سے بڑھتی ہوئی اعلی قیمت کی استعمال کی چیزیں ہیں۔ بائیو میڈیکل ٹائٹینیم اور اس کے مرکب مواد کا استعمال تین مشہور مراحل سے گزر چکا ہے۔ جوڑ . سوئس کمپنی میتھس ٹائی 6A1-7Nb ملاوٹ کا استعمال کرتی ہے جس میں نان ریمڈ انٹرلاکنگ انٹرمیڈولری کیل سسٹم (بشمول ٹبیا ، ہیمرس اور فیمر) اور فیمورل گردن کے فریکچر کے علاج کے لیے کھوکھلے پیچ استعمال کیے جاتے ہیں۔ گریوا اور لمبر انٹر ورٹبرل فیوژن کیجز (کیج) کی تیاری کے لیے پورس نی-ٹائی (پی این ٹی) مرکب حیاتیاتی مواد چوٹیں نیا β-ٹائٹینیم مرکب آرتھوپیڈکس ، دندان سازی ، اور ویسکولر مداخلت کے لیے ایک جدید مواد ہے ، جو عالمی میڈیکل ڈیوائس مارکیٹ شیئر کا 9 for ہے ، اور اب بھی تیزی سے بڑھ رہا ہے۔ آرتھوپیڈک میڈیکل ڈیوائس مارکیٹ بنیادی طور پر چار علاقوں میں تقسیم ہے: صدمے ، جوڑ ، ریڑھ کی ہڈی اور دیگر۔ ان میں سے ، ٹراما فی الحال واحد سب ڈویژن ہے جس پر غیر ملکی کمپنیوں کا قبضہ نہیں ہے۔ اس کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ اس فیلڈ میں مصنوعات ٹیکنالوجی میں کم ، نقل کرنے میں آسان اور کام کرنے میں کم مشکل ہیں۔ بہت سے ثانوی اور تیسرے ہسپتال اسے انجام دے سکتے ہیں ، اور غیر ملکی کمپنیاں اس کا مکمل احاطہ نہیں کر سکتیں۔ . صدمے کی مصنوعات کو اندرونی فکسنگ اور بیرونی فکسنگ ڈیوائسز میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ اندرونی فکسنگ صدمے کی مصنوعات میں انٹرمیڈولری کیل ، ہڈیوں کی پلیٹیں اور پیچ شامل ہیں۔ 2012 میں ، گھریلو آرتھوپیڈکس مارکیٹ نے صدمے کا 34، ، جوڑوں کا 28، ، ریڑھ کی ہڈی کا 20 and اور دیگر حصہ لیا۔ 18٪۔ بڑے جوڑ اعلی تکنیکی رکاوٹوں کے ساتھ اعلی درجے کے طبی آلات ہیں۔ اس وقت مین سٹریم ہسپتال بنیادی طور پر آرتھوپیڈک مواد درآمد کر رہے ہیں۔ گھریلو اور درآمد شدہ مصنوعات کے مابین ٹیکنالوجی ، ڈیزائن ، تحقیق اور ترقی ، مواد اور سطح کے علاج کے عمل میں اب بھی ایک فرق موجود ہے۔ . مصنوعی جوڑوں کو بنیادی طور پر مصنوعی گھٹنے ، کولہے ، کہنی ، کندھے ، انگلی ، پیر کے جوڑوں وغیرہ میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ سب سے اہم مشترکہ تبدیلیوں میں کولہے اور گھٹنے کے جوڑ شامل ہیں ، جو مل کر عالمی مشترکہ متبادل مارکیٹ کے 95 فیصد سے تجاوز کر جاتے ہیں۔ ریڑھ کی ہڈی کے امپلانٹ ڈیوائسز میں تھوراکولمبر اسپائن پلیٹ سسٹم ، گریوا ریڑھ کی ہڈی پلیٹ سسٹم اور فیوژن کیج سسٹم شامل ہیں ، جن میں انٹرورٹبرل فیوژن کیج سسٹم بنیادی طور پر انٹرورٹبرل ڈسک کی تبدیلی کے علاج کے لیے استعمال ہوتا ہے ، اور یہ سب سے اہم طبقہ بھی ہے ، جس کا حساب کتاب پورے اسپائن امپلانٹ مارکیٹ اس کا آدھا حصہ۔
3 نتیجہ
ٹائٹینیم ملاوٹ کی اعلیٰ کارکردگی نے طبی میدان میں اپنی نمایاں پوزیشن حاصل کی ہے۔ ٹائٹینیم ملاوٹ کی مادی ڈیزائن اور تیاری کی ٹیکنالوجی بائیو ٹیکنالوجی کی پیش رفت اور طبی ایپلی کیشنز کی بڑے پیمانے پر طلب کے ساتھ تیزی سے تیار کی گئی ہے۔ فی الحال پیدا ہونے والے میڈیکل ٹائٹینیم مرکب بنیادی طور پر α + β ٹائٹینیم مرکب ہیں۔ تیاری کے عمل کے نقطہ نظر سے ، TC4 (TC4ELI) کی پیداوار اس وقت مارکیٹ کا ایک بڑا حصہ ہے۔ β قسم کے ٹائٹینیم ملاوٹ میں بائیو مطابقت اور مکینیکل مطابقت کے لحاظ سے کچھ فوائد ہیں ، لہذا یہ نئے میڈیکل ٹائٹینیم مرکبوں کا ایک تحقیقی مرکز بن گیا ہے اور طبی امپلانٹس کے میدان میں سب سے امید افزا ٹیکنالوجی ہے۔ مستقبل میں ، ٹائٹینیم مرکب کی پیداوار کی ٹیکنالوجی کم ماڈیولس ، اعلی طاقت ، اچھی بایوکمپیٹیبلٹی اور مکینیکل مطابقت کی سمت میں تیار ہونی چاہیے۔ ترقی کے رجحانات کے نقطہ نظر سے ، β قسم کے ٹائٹینیم مرکب مستقبل کی ترقی کی سمت اور میڈیکل ٹائٹینیم کھوٹ مارکیٹ کا مرکزی دھارا بن جائیں گے۔
