众所周知,金属比骨骼坚硬的多了,但为什么现在生物几乎都是钙质骨骼呢?实际上脊椎动物骨骼使用的羟基磷灰石比铜、铁更硬羟基磷灰石晶体的摩氏硬度约 5.0,在长骨和牙本质中使用的混合物提供 3.5 到 4.0 的摩氏硬度,在牙釉质中使用的多层单晶与有机物的混合物提供 5.5 到 6.5 的摩氏硬度。
为什么人没有进化出金属骨骼?骨骼远比你想的要强。为什么自然界的生物没有进化出金属骨骼?毕竟我们的身体里面有金属离子,比如铁,还有铜。在电影金刚狼以及终结者的后发下,你可能会认为金属骨架会强过于人骨,其实也并不一定。人骨的主要成分是羟基磷灰石,它里面也用到金属离子,钙。
在古代,如果发生了骨折也就是使用板子固定,能不能愈合好只能看运气,如果是粉碎性骨折,常常治好了也半废了。进入了近代,为固定骨折断端,曾经使用过象牙、不锈钢钢板、牛骨头,但这些效果不佳。不是太硬就是太软太脆,同时常常引起患者的排异反应。
2021年11月25日,天津大学、河北工业大学、湖北大学等研究机构在Nature子刊《Nature Communication》发表了题为:Self-activating anti-infection implant的研究论文,表明经过HA/MoS2涂层改性的Ti6Al4V钛合金种植体,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均表现出高效的抗菌作用,同时能通过促进间充质干细胞的成骨分化来加速骨再生。
不少老年人患有骨质疏松症,容易发生脆性骨折,其中尤以髋部骨折最为严重,还有的膝关节炎患者已经严重影响到了生活质量,医生可能建议髋关节置换,手术中要将陶瓷,金属,塑料制成的人工骨假体替换受损的关节,然而骨质疏松症患者的骨骼脆弱,人工假体有一定的重量,可能难以将假体固定到位,进而导致假体从骨骼上松动。
“医用金属”——钛合金将一种金属植入人体,可不是铁钉钉木头般那样简单,这种金属至少需要满足以下条件:1无毒无害元素周期表上70%的元素是金属,但由于毒性和力学性能差等原因,适合植入人体的金属很少,钛就是其中一种。