Použití kovových materiálů v lékařském průmyslu musí být pro lidské tělo absolutně neškodné. Při korozi kovu může rozpouštět kovové ionty, pro organismus (lidské tělo) buněčnou organizaci nárazu, proto je nutné zvolit ne snadno korodující, vysoce korozivzdorné kovové materiály, titan je druhem vysoké materiály odolné proti korozi. Lékařské kovové materiály od řady nerezových ocelí po řady na bázi kobaltu a slitin na bázi titanu, poměr titanu a slitin titanu se zvyšuje. Množství titanu používaného v lékařském průmyslu po celém světě je asi 1,000 tuny ročně.
Aby bylo možné pozorovat reakci kovových iontů na adaptabilitu lidského těla, byla v laboratoři provedena metoda hodnocení adaptability buněk s použitím buněk citlivých na kovové ionty, jako jsou myší plicní fibroblasty (buňky V79) a myši (20-denní- staré myši) fibroblastové tkáně (buňky I929), které se používají pro lékařské experimenty v Číně, a nezávislým správním institutem technologie hodnocení produktů (IAIPET). Elementární monomerní ionty poskytnuté Technickým výborem pro standardizaci biologického hodnocení zdravotnických prostředků (TCSBMD) jsme rozdělili do tří skupin, jak ukazuje obr. 1 podle jejich reakcí na lidské tělo (živé organismy).
Vanad (V), nikl (Ni) a měď (Cu) jsou považovány za vysoce toxické a buněčná smrt nastává během krátké doby při koncentraci částic na milion (×{{0}}) těchto prvků. Výsledky experimentu s vanadem (V) a niklem (N) v článcích V79 jsou uvedeny na obrázku 2. Výsledky týdenního ponorného testu ukázaly, že všechny články zemřely, když bylo niklu kolem 10×10-6 ( pm=dílů na milion), zatímco vanad (V) byl o dvě číslice méně a všechny buňky zemřely, když bylo množství vanadu přibližně 0,6×10-6. Za druhé, když byly tvrdé tkáně (kosti) a měkké tkáně (šlachy) malých zvířat, jako jsou krysy a králíci, zakopány do kovových plechů pro testování, je jisté, že tyto toxické kovy způsobily nekrózu v tvrdých tkáních (kostích) a měkkých tkání (šlach) v kontaktní části.
Energie tvorby populace buněk a-V79 ve vztahu ke koncentraci niklových (Ni) iontů.
Energie tvorby populace buněk b-V79 versus koncentrace iontů vanadu (V).
Druhá skupina je indikována jako zraňující, ve stavu implantace a přichycení, ve vazivové tkáni v místě kontaktu a vytváří jakousi reakci biomasy, která se vypouští ven z těla, a to je případ železa, hliník, zlato, stříbro a tak dále. K tomuto typu patří obecné kovové materiály jako nerezová ocel SUS 304L a nerezová ocel SUS 36L a také slitiny kobaltu a chrómu. Kovový kus uložený v tvrdé tkáni, který není srostlý s kostními buňkami, je odstraněn hladce a bez odporu, když se o několik týdnů později provede test odstranění.
Třetí skupina nejméně reaguje s živými organismy a je vhodná pro implantaci a upevnění titanu, zirkonia, niobu, tantalu, platiny a tak dále. Když jsou tyto kovy implantovány nebo připojeny k živým organismům, jsou těsně vázány na tvrdé a měkké tkáně a dochází k somatizaci.
V důsledku toho je titan bezpečným kovem, protože je méně pravděpodobné, že způsobí zranění živým organismům. Při použití slitin titanu jsou použité legující prvky méně odolné proti korozi než čistý titan, a když dojde ke korozi, legovací prvky se rozpustí. Je nutné volit legující prvky, které jsou korozivzdorné a neinvazivní. V titanových slitinách se slitina Ti-6AI-4V používá již dlouhou dobu při výrobě letadel a strojírenských zařízeních odolných vůči mořské vodě a má velké množství příkladů použití. V lékařské oblasti se již dlouhou dobu používají slitiny ELI, které mají dobrou odolnost proti korozi (nízký obsah železa, kyslíku a vodíku). Nedávno jsme však v rámci výzkumu a vývoje titanových slitin pro implantaci a umístění standardizovali slitinu Ti-13Nb-13Zr nahrazením vanadu (V) niobem (Nb), který je slitina nepoškozující zdraví, na základě zprávy o mutagenitě monomeru (ASTM, ISO). K dispozici je také dobře přijatá a agresivní slitina vytlačující hliník, která bude brzy k dispozici.
