¿Cuál es la función de los ladrillos de carbón?
Desde la década de 1960, se fabricaron por primera vez válvulas cardíacas mecánicas artificiales mediante pirólisis a baja temperatura de carbono homogéneo y se han utilizado con éxito en la clínica. Debido a su extraordinaria biocompatibilidad y moderadas propiedades mecánicas, la investigación sobre el desarrollo y aplicación de nuevos materiales médicos ha sido muy activa en el país y en el extranjero. En términos generales, los materiales de carbono medicinal se utilizan principalmente como prótesis para reparar o reemplazar órganos dañados. Por un lado, los materiales de carbono médicos son materiales químicamente inertes con buena biocompatibilidad, no se corroen ni se desgastan en el cuerpo y no producen iones nocivos para el cuerpo. La pirólisis homosexual a baja temperatura con carbono también tiene propiedades anticoagulantes poco comunes y puede aplicarse directamente al sistema cardiovascular. Por otro lado, en comparación con los materiales metálicos, los materiales de carbono médicos tienen una buena compatibilidad biomecánica; Especialmente desde la llegada de la fibra de carbono, han seguido surgiendo una variedad de materiales estructurales de alto rendimiento, como materiales compuestos de carbono/carbono y resina reforzada con fibra de carbono, que pueden adaptarse a alta resistencia, bajo módulo y tienen buena resistencia a la fatiga. Por lo tanto, los materiales de carbono médicos se han utilizado ampliamente como materiales para reparar o reemplazar el tejido óseo dañado. Este artículo presenta principalmente el progreso de los materiales de carbono médicos en aplicaciones clínicas.
1. Aplicación de materiales de carbono médicos en sistemas cardiovasculares
Desde la exitosa aplicación clínica de válvulas cardíacas mecánicas artificiales en 1969, en menos de 10 años, más de 20 miles de personas lo han hecho. Se les ha implantado este tipo de válvula cardíaca artificial, y alrededor del 70% de las válvulas cardíacas artificiales están hechas de carbón pirolítico de baja temperatura dopado con silicio. mi país también utilizó clínicamente el mismo tipo de válvula cardíaca mecánica en 1978. Mejorar la función de las válvulas cardíacas mecánicas mejorando su estructura sigue siendo un tema candente, y también hay informes sobre el desarrollo de válvulas bicúspides en China.
2. Aplicación de materiales de carbono medicinal en la reparación del tejido conectivo.
La fibra de carbono y sus tejidos han sido ampliamente utilizados clínicamente en mi país como ligamentos y tendones dañados. Cuando se implanta fibra de carbono en el cuerpo como sustituto del tendón, se puede fijar de manera flexible. La fibra de carbono actúa como un andamio alrededor del cual se forman gradualmente nuevos tendones que eventualmente son reemplazados. La ptosis renal se puede tratar con una bolsa de malla de fibra de carbono. Las propiedades mecánicas y las propiedades anti-curvado de la membrana compuesta de quitosano reforzada con fibra de carbono se han mejorado significativamente y se espera que se utilice en la reparación y sutura in vivo de piezas tensas.
3. Aplicación de materiales de carbono médicos en odontología
Los materiales de carbono se utilizan principalmente como implantes intraóseos para reemplazar las raíces de los dientes perdidos en odontología. Los implantes dentales compuestos de carbono/carbono, ampliamente utilizados en la industria aeroespacial, pueden cumplir con los requisitos de resistencia. En comparación con los implantes dentales metálicos, las ventajas de los implantes de carbono son que su módulo elástico es similar al del hueso y es fácil formar una membrana porosa en la superficie, por lo que este tipo de implante no es fácil de aflojar después de su implantación. Los resultados de los ensayos clínicos de fase I muestran que los implantes dentales fabricados con materiales compuestos de carbono/carbono pueden prevenir la resorción del hueso alveolar. Existen dos métodos principales para mejorar la fuerza de unión entre los implantes dentales y el hueso alveolar. Un método consiste en crear una capa delgada de una estructura de malla fina y resistente (película FRS) en la superficie del implante dental. El otro método consiste en utilizar iones de calcio y fósforo para recubrir la superficie del implante de carbono con una película.
4. Aplicación de materiales de carbono médicos en cirugías ortopédicas. En cirugías de corrección y alargamiento de extremidades para deformidades de longitud desigual de las extremidades inferiores, se pueden utilizar materiales compuestos de carbono/carbono para reemplazar las agujas de hueso redondas de acero inoxidable, que pueden reducir el tamaño. reacción tisular y oportunidad de infección.
Para evitar el efecto de protección contra tensiones causado por las placas óseas internas metálicas, se pueden usar placas óseas internas hechas de materiales compuestos de carbono/carbono o resina reforzada con fibra de carbono. También se han publicado informes sobre el desarrollo de placas óseas internas de plástico reforzado con fibra de carbono. en China. La fijación interna con banda trenzada de fibra de carbono también se ha utilizado clínicamente en el tratamiento de fracturas de rótula. Para las lesiones articulares que son difíciles de curar, a veces se debe considerar el reemplazo articular. Hay cabezas femorales compuestas de carbono y titanio y copas acetabulares de carbono, cabezas humerales de carbono, costillas artificiales de plástico reforzado con fibra de carbono, etc. Aunque se ha reconocido la buena biocompatibilidad de los materiales de carbono, también hay informes de osteonecrosis causada por implantes de fibra de carbono. Por lo tanto, también se debe prestar atención a las diferencias individuales cuando se utilizan materiales de carbono en aplicaciones clínicas.