El último desarrollo de la investigación médica del acero inoxidable

El acero inoxidable médico se ha convertido en un material de implante médico y material de herramienta médica ampliamente utilizado debido a su buena biocompatibilidad, propiedades mecánicas, resistencia a la corrosión de los fluidos corporales, excelentes propiedades de procesamiento y formación, y bajo costo. El acero inoxidable médico es diferente del acero inoxidable industrial. Se requiere mantener una excelente resistencia a la corrosión (incluida la resistencia a la corrosión intergranular, corrosión por tensión y otras corrosiones locales), a fin de evitar fallas prematuras de los dispositivos implantados, reducir la disolución de iones metálicos nocivos y garantizar la seguridad de los dispositivos implantados de acero inoxidable en aplicacion clinica.

Por lo tanto, el acero inoxidable médico utiliza principalmente acero inoxidable austenítico con la mejor resistencia a la corrosión como material de implante. En la actualidad, 316L y 317L del sistema de composición Fe-Cr-Ni-Mo se utilizan principalmente en la práctica clínica con estructuras austeníticas estables. Material de acero inoxidable.

Sin embargo, debido a la resistencia relativamente baja y al alto módulo elástico del acero inoxidable austenítico, el acero generalmente contiene más del 10% de níquel. En comparación con otros materiales estructurales que se encuentran actualmente en aplicaciones clínicas, se enfrenta a desafíos cada vez mayores. Por lo tanto, tiene una importancia práctica importante desarrollar nuevo acero inoxidable médico y mejorar aún más el rendimiento del acero inoxidable médico. En la actualidad, las instituciones de investigación nacionales han desarrollado una serie de nuevos aceros inoxidables médicos, como el acero inoxidable austenítico sin níquel con alto contenido de nitrógeno, el acero inoxidable antibacteriano y el acero inoxidable anti-ISR (reestenosis in-stent) para stents cardiovasculares.

El acero inoxidable austenítico sin níquel con alto contenido de nitrógeno tiene un rendimiento excelente

En vista del posible daño causado por el níquel en el acero inoxidable, la investigación y el desarrollo de acero inoxidable austenítico médico sin níquel y con bajo contenido de níquel se ha convertido en una tendencia importante de desarrollo y aplicación del acero inoxidable médico en el mundo. El nitrógeno (N) tiene un fuerte efecto en la estabilización de la estructura de austenita en acero. Por lo tanto, el uso de (nitrógeno + manganeso) para reemplazar el níquel en el acero inoxidable puede estabilizar la estructura de austenita y mejorar significativamente las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión del acero inoxidable.

El rendimiento se ha convertido en la principal forma de desarrollar acero inoxidable austenítico sin níquel. El acero inoxidable con alto contenido de nitrógeno y libre de níquel (Fe-21Cr-22Mn-1Mo-1N) enumerado en el estándar estadounidense de materiales (ASTM-F2229) ha comenzado a usarse en los mercados médicos europeos y estadounidenses y se utiliza para reemplazar el Cr- Serie Ni de acero inoxidable para procesar equipos de fijación ósea y herramientas quirúrgicas.

La investigación de mi país en esta área también ha logrado importantes avances. Se ha desarrollado un nuevo tipo de acero inoxidable austenítico médico sin níquel con alto contenido de nitrógeno (Fe-l7Cr-14Mn-2Mo- (0.45 ~ 0.7) N), que ha obtenido una patente de invención nacional. Al mismo tiempo, también se promulgó la norma empresarial (QKJ.05.10-2008) de acero inoxidable austenítico sin níquel con alto contenido de nitrógeno para implantes quirúrgicos.

Una gran cantidad de estudios han demostrado que, en comparación con el acero inoxidable 316L, este nuevo tipo de acero inoxidable sin níquel con alto contenido de nitrógeno tiene mejores propiedades mecánicas. La resistencia a la tracción, la resistencia a la fatiga y la resistencia al desgaste aumentan más de dos veces. El rendimiento anticoagulante también se mejora significativamente.

La perspectiva de aplicación del acero inoxidable antibacteriano es amplia

Los datos muestran que en los Estados Unidos, hay hasta 2 millones de infecciones nosocomiales cada año, de las cuales 1 millón de infecciones nosocomiales son causadas por dispositivos médicos implantados. En el Reino Unido, cada año cuesta entre 7 y 11 millones de libras tratar las infecciones bacterianas causadas por dispositivos médicos implantados. Además, a medida que aparecen bacterias cada vez más resistentes, el tratamiento de las infecciones bacterianas se vuelve cada vez más difícil.

Para ello, el Ministerio de Salud y la Dirección General de Logística de mi país formularon y emitieron el “Plan de Actividades Especiales de Remediación 2011 para la Aplicación Clínica de Antimicrobianos” en 2011, y decidieron realizar actividades especiales de remediación para la aplicación clínica de medicamentos antimicrobianos en todo el país y en todo el ejército. Es previsible que en el futuro, la aplicación del acero inoxidable antibacteriano en el campo médico de mi país sea cada vez más amplia.

El acero inoxidable antibacteriano se basa en la composición química del acero inoxidable médico con elementos antibacterianos, y después del tratamiento térmico antibacteriano adecuado, el acero inoxidable tiene una función de esterilización. Otros estudios han demostrado que el acero inoxidable antibacteriano puede inhibir fuertemente la formación de biopelículas bacterianas en su superficie, inhibiendo así la aparición de infecciones causadas por biopelículas bacterianas.

Por lo tanto, se espera que el acero inoxidable antibacteriano que contiene cobre ejerza sus propiedades antibacterianas únicas y la capacidad de carga mecánica necesaria en la reparación y reemplazo de tejidos duros como ortopedia y estomatología, así como en campos clínicos médicos como la intervención de stents cardiovasculares. .

Se espera que el acero inoxidable anti-ISR se utilice en la fabricación de stents cardiovasculares

La intervención cardiovascular ha tratado a un gran número de pacientes con enfermedad coronaria causada por estenosis de la arteria coronaria. Sin embargo, después de la implantación de la endoprótesis, es fácil causar el problema clínico de ISR, especialmente dentro de los 3 a 6 meses posteriores a la implantación de la endoprótesis, la incidencia de ISR es tan alta como 20% ~ 30%. Los estudios han encontrado que las trazas de cobre tienen muchos beneficios para el sistema cardiovascular del cuerpo humano. Si las trazas de cobre se liberan continuamente in situ en el stent, la aparición de reestenosis en el stent puede suprimirse desde el aspecto del material.

Con este fin, las instituciones de investigación nacionales han desarrollado acero inoxidable que contiene cobre para stents cardiovasculares basado en el acero inoxidable 316L ampliamente utilizado clínicamente para stents cardiovasculares, que puede liberar de forma continua oligoelementos de cobre in situ después de la implantación. Para que el stent pueda inhibir el ISR mientras toca el soporte mecánico.

Los resultados de la investigación muestran que el acero inoxidable que contiene cobre puede reducir significativamente la adhesión de las plaquetas en su superficie, reduciendo así la tendencia a la formación de trombos. Puede verse que el acero inoxidable que contiene cobre debería tener la función médica de inhibir significativamente la aparición de ISR, por lo que se espera que se utilice en la fabricación de stents cardiovasculares.

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