বায়োমেডিকাল টাইটানিয়াম খাদ উপকরণগুলি বায়োমেডিকেল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে ব্যবহৃত এক ধরণের কার্যকরী কাঠামোগত উপকরণগুলিকে বোঝায়, বিশেষত অস্ত্রোপচার ইমপ্লান্ট এবং অর্থোপেডিক যন্ত্রগুলির উত্পাদন এবং উত্পাদনের জন্য [1]। টাইটানিয়াম খাদ প্রক্রিয়াকরণ উপকরণ উত্পাদন এবং প্রস্তুতি ধাতুবিদ্যা, চাপ প্রক্রিয়াকরণ, যৌগিক উপকরণ এবং রাসায়নিক শিল্পের ক্ষেত্র জড়িত। এটি বিশ্বের একটি উচ্চ-প্রযুক্তি পণ্য হিসেবে স্বীকৃত। টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম মিশ্রণগুলি ধীরে ধীরে মহাকাশ, বিমান চালনা, জাতীয় প্রতিরক্ষা এবং সামরিক শিল্পের ক্ষেত্রগুলি থেকে বেসামরিক ব্যবহারের ক্ষেত্রে প্রবেশ করেছে [2]। যেমন চিকিৎসা ও স্বাস্থ্য শিল্পে ইমপ্লান্ট এবং মেডিকেল ডিভাইস; টাইটানিয়াম গলফ ক্লাব, টাইটানিয়াম চশমা ফ্রেম, টাইটানিয়াম ঘড়ি, টাইটানিয়াম সাইকেল এবং ক্রীড়া অবসর শিল্পে অন্যান্য পণ্যের জন্য টাইটানিয়াম প্রক্রিয়াকরণ সামগ্রীর চাহিদা বাড়ছে। জৈবপ্রযুক্তির জোরালো বিকাশ এবং বড় অগ্রগতির সাথে, বায়োমেডিকাল ধাতব পদার্থ এবং তাদের পণ্য শিল্প বিশ্ব অর্থনীতির একটি স্তম্ভ শিল্পে বিকশিত হবে [৩]। তাদের মধ্যে, হালকা ওজন, কম স্থিতিস্থাপক মডুলাস, অ{10}}বিষাক্ত এবং অ{11}}চৌম্বকীয়, জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ শক্তি এবং ভাল দৃঢ়তা [4] এর মতো চমৎকার ব্যাপক বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে সাম্প্রতিক বছরগুলিতে টাইটানিয়াম এবং এর সংকর ধাতুগুলির চাহিদাও দ্রুত এবং স্থিরভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। একই সময়ে, টাইটানিয়াম খাদ যেমন প্লাস্টিক সার্জারি এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে প্রবেশ করতে শুরু করে, নতুন সম্ভাব্য বাজারের চাহিদা দেখা দেয় এবং ভবিষ্যতে টাইটানিয়াম খাদ বাজার আরও দ্রুত বৃদ্ধি পাবে।
মেডিকেল টাইটানিয়াম খাদ গবেষণা অগ্রগতি
1.1 মেডিকেল টাইটানিয়াম অ্যালোয়ের শ্রেণীবিভাগ
টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলিকে ভাগ করা যেতে পারে: টাইপ, + টাইপ এবং টাইপ 3 টাইটানিয়াম অ্যালয়।
মেডিকেল টাইটানিয়াম খাদ 1.2 উন্নয়ন প্রবণতা
সাহিত্য গবেষণার মাধ্যমে [৮-14], এটি পাওয়া যায় যে দেশে এবং বিদেশে প্রাসঙ্গিক গবেষণা পণ্ডিতরা একমত যে চিকিৎসা টাইটানিয়াম খাদ তৈরির তিনটি যুগান্তকারী পর্যায় রয়েছে। প্রথম পর্যায়ে বিশুদ্ধ টাইটানিয়াম এবং Ti-6Al-4V খাদ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়; দ্বিতীয় পর্যায়টি একটি নতুন পর্যায় যা ti-5a1-2.5fe এবং ti-6a1-7nb + টাইপ অ্যালয় দ্বারা উপস্থাপিত হয়; তৃতীয় পর্যায়টি প্রধানত উন্নত বায়োকম্প্যাটিবিলিটি এবং নিম্ন ইলাস্টিক মডুলাস - টাইটানিয়াম অ্যালয় স্টেজ এর বিকাশ ও বিকাশ। আদর্শ বায়োমেডিকাল টাইটানিয়াম খাদ উপাদান [15] অবশ্যই নিম্নলিখিত শর্তগুলি পূরণ করতে হবে: ভাল বায়োকম্প্যাটিবিলিটি, কম ইলাস্টিক মডুলাস, কম ঘনত্ব, ভাল অ্যান্টি-জারা কর্মক্ষমতা, অ-বিষাক্ত, উচ্চ ফলন শক্তি, দীর্ঘ ক্লান্তি জীবন, ঘরের তাপমাত্রায় বড় প্লাস্টিকতা, গঠন করা সহজ, কাস্ট করা সহজ, ইত্যাদি। বর্তমানে, গুরুত্বপূর্ণ ইম্প্ল্যান-4-6-এ উপাদানগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ti-6a1-4veli. এটি রিপোর্ট করা হয় যে [16-19] V উপাদানটি ম্যালিগন্যান্ট টিস্যু প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করতে পারে এবং মানবদেহে বিষাক্ত এবং পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া হতে পারে, অন্যদিকে আল অস্টিওপরোসিস, মানসিক ব্যাধি এবং অন্যান্য রোগের কারণ হতে পারে; এই সমস্যাটি সমাধান করার জন্য, জৈব পদার্থবিদরা V এবং al ছাড়া নতুন বায়োমেডিকাল টাইটানিয়াম খাদ উপকরণগুলি অন্বেষণ এবং অধ্যয়ন করতে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ। তার আগে, সংযোজনের জন্য কোন খাদ উপাদানগুলি উপযুক্ত, যা অ-বিষাক্ত এবং জৈব সামঞ্জস্যতার নীতির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ তা খুঁজে বের করা প্রয়োজন। কিছু গবেষণায় [20-23] দেখা গেছে যে এটিতে অ-বিষাক্ত উপাদান রয়েছে যেমন মলিবডেনাম, নিওবিয়াম, ট্যান্টালম এবং জিরকোনিয়াম টাইটানিয়াম খাদ স্থিতিশীল উপাদানগুলির উচ্চ উপাদান ধারণ করে এবং + প্রকার I টাইটানিয়াম খাদের সাথে তুলনা করে, এটিতে নিম্ন স্থিতিস্থাপক মডুলাস রয়েছে (E=55 ~ 80gpa, মানুষের ইমপ্ল্যানেশনের জন্য উপযুক্ত এবং উন্নত বৈশিষ্ট্যের জন্য উপযুক্ত) শরীর
2 টাইটানিয়াম খাদ প্রয়োগ
টাইটানিয়াম খাদের 2.1 মেডিকেল ভিত্তি
মানুষের ইমপ্লান্ট হিসাবে টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম খাদ ব্যবহার করার সুবিধাগুলি হল: (1) ঘনত্ব (20 ডিগ্রি)=4.5g/cm3, হালকা ওজন। মানবদেহে ইমপ্লান্ট করা: মানবদেহের ভার কমানো। একটি মেডিকেল ডিভাইস হিসাবে: চিকিৎসা কর্মীদের অপারেটিং লোড হ্রাস করুন। (2) ইলাস্টিক মডুলাস কম, এবং বিশুদ্ধ টাইটানিয়াম হল 108500mpa। এটি মানবদেহে ইমপ্লান্ট করা হয়: এটি মানবদেহের প্রাকৃতিক হাড়ের কাছাকাছি, যা হাড়ের সংযোগের জন্য সহায়ক এবং ইমপ্লান্টে হাড়ের চাপ রক্ষাকারী প্রভাবকে কমিয়ে দেয়। (3) অ-চৌম্বকীয়, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড এবং বজ্রঝড় আবহাওয়া দ্বারা প্রভাবিত হয় না, যা ব্যবহারের পরে মানুষের নিরাপত্তার জন্য উপযোগী। (4) অ বিষাক্ত। ইমপ্লান্ট হিসেবে মানবদেহে এর কোনো পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া নেই। (5) জারা প্রতিরোধের (জৈব জড় ধাতু উপাদান), মানুষের রক্তের নিমজ্জন পরিবেশে চমৎকার জারা প্রতিরোধের, মানুষের রক্ত এবং কোষের টিস্যুর সাথে ভাল সামঞ্জস্য, ইমপ্লান্ট হিসাবে কোনও মানব দূষণ এবং অ্যালার্জির প্রতিক্রিয়া নেই, যা টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম খাদ প্রয়োগের জন্য মৌলিক শর্ত। (6) এটি উচ্চ শক্তি এবং ভাল বলিষ্ঠতা আছে. ট্রমা, টিউমার এবং অন্যান্য কারণের কারণে হাড় এবং জয়েন্টের ক্ষতি হয়। একটি স্থিতিশীল হাড়ের ভারা স্থাপন করার জন্য, আর্ক প্লেট, স্ক্রু, কৃত্রিম হাড় এবং জয়েন্টগুলি ব্যবহার করা আবশ্যক। এই ইমপ্লান্টগুলি দীর্ঘ সময়ের জন্য মানবদেহে ধরে রাখা উচিত এবং মানবদেহের নমন, টর্শন, এক্সট্রুশন এবং পেশী সংকোচনের দ্বারা প্রভাবিত হবে। এটা প্রয়োজনীয় যে ইমপ্লান্ট উচ্চ শক্তি এবং বলিষ্ঠতা আছে.
2.2 টাইটানিয়াম খাদের চিকিৎসা ও অর্থোপেডিক ক্ষেত্র
টাইটানিয়াম খাদ, টাইটানিয়াম জাতের বৃদ্ধি এবং দাম হ্রাসের সাথে বাজারের পরিস্থিতি, নাগরিক শিল্পে টাইটানিয়ামের প্রয়োগ দ্বিগুণ হয়েছে। CFDA উচ্চ থেকে নিম্ন পর্যন্ত তাদের নিরাপত্তা অনুযায়ী চিকিৎসা যন্ত্রগুলিকে তিনটি স্তরে বিভক্ত করে, এবং তিনটি স্তরের সরকারগুলি যথাক্রমে তাদের তত্ত্বাবধান ও পরিচালনা করে৷ টাইটানিয়াম এবং টাইটানিয়াম খাদ উপাদান দিয়ে তৈরি ইমপ্লান্টগুলি চিকিৎসা যন্ত্রের তৃতীয় শ্রেণীর অন্তর্গত এবং উচ্চমূল্যের-মূল্যের ভোগ্য। 5%-এর বেশি বাজারের অংশের উপশিল্পগুলির মধ্যে রয়েছে ভিট্রো ডায়াগনসিস, হার্ট, ইমেজিং ডায়াগনোসিস, অর্থোপেডিকস, চক্ষুবিদ্যা এবং প্লাস্টিক সার্জারি। তাদের মধ্যে, ইন ভিট্রো ডায়াগনোসিস, অর্থোপেডিকস এবং কার্ডিয়াক ইন্টারভেনশন হল চীনে দ্রুততম-উচ্চ মূল্যের-উপভোগ্য সামগ্রী। বায়োমেডিকাল টাইটানিয়াম এবং এর সংকর ধাতুগুলির প্রয়োগ তিনটি যুগান্তকারী পর্যায় অনুভব করেছে [27]: 1950 এর দশকের গোড়ার দিকে, বাণিজ্যিক খাঁটি টাইটানিয়াম প্রথম ব্রিটেন এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে হাড়ের প্লেট, স্ক্রু, ইন্ট্রামেডুলারি নখ এবং নিতম্বের জয়েন্টগুলি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। সুইজারল্যান্ডের ম্যাথিসও টি-6a1-7nb অ্যালয় ব্যবহার করে নন-রিমেড ইন্টারলকিং ইন্ট্রামেডুলারি পেরেক সিস্টেম (টিবিয়া, হিউমারাস এবং ফিমার সহ) এবং ফেমোরাল নেক ফ্র্যাকচারের চিকিত্সার জন্য ফাঁপা স্ক্রু তৈরি করতে। পোরাস নি টি (পিএনটি) অ্যালয় বায়োঅ্যাকটিভ উপাদান উত্পাদনকারী সার্ভিকাল এবং লাম্বার ইন্টারবডি ফিউশন কেজ (খাঁচা) কানাডার বায়োর্থেক্স কোম্পানি অর্থোপেডিক মেরুদণ্ডের আঘাতের চিকিত্সার জন্য ছিদ্রযুক্ত নি টিআই অ্যালয় পেটেন্ট উপাদান অ্যাক্টিপোর GA দিয়ে তৈরি একটি সার্ভিকাল এবং লাম্বার ইন্টারবডি ফিউশন খাঁচা তৈরি করেছে। নতুন ধরনের টাইটানিয়াম খাদ হল একটি উন্নত উপাদান যা অর্থোপেডিকস, ডেন্টিস্ট্রি এবং ভাস্কুলার হস্তক্ষেপে ব্যবহার করা যেতে পারে। অর্থোপেডিক মেডিকেল ডিভাইস শিল্প বিশ্বব্যাপী মেডিকেল ডিভাইস মার্কেট শেয়ারের 9% এর জন্য দায়ী এবং এখনও দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে। অর্থোপেডিক মেডিকেল ডিভাইস বাজার প্রধানত চারটি ক্ষেত্রে বিভক্ত: ট্রমা, জয়েন্ট, মেরুদণ্ড এবং অন্যান্য। তাদের মধ্যে, ট্রমা একমাত্র উপবিভক্ত ক্ষেত্র যা বিদেশী উদ্যোগ দ্বারা দখল করা হয়নি। প্রধান কারণ হল এই ক্ষেত্রের পণ্যগুলির প্রযুক্তিগত বিষয়বস্তু কম, অনুলিপি করা সহজ এবং অপারেশন কম কঠিন। অনেক মাধ্যমিক এবং তৃতীয় হাসপাতাল এটি চালাতে পারে, যা বিদেশী উদ্যোগগুলি সম্পূর্ণরূপে কভার করতে পারে না। ট্রমা পণ্যগুলি অভ্যন্তরীণ ফিক্সেশন এবং বাহ্যিক ফিক্সেশন ডিভাইসে বিভক্ত করা যেতে পারে। অভ্যন্তরীণ ফিক্সেশন ট্রমা পণ্যগুলির মধ্যে অন্তর্নিহিত নখ, হাড়ের প্লেট এবং স্ক্রু অন্তর্ভুক্ত। 2012 সালে, গার্হস্থ্য অর্থোপেডিক বাজারে ট্রমা 34%, জয়েন্টগুলি 28%, মেরুদণ্ড 20% এবং অন্যান্য 18% ছিল। বড় জয়েন্টগুলি উচ্চ প্রযুক্তিগত বাধা সহ উচ্চ-প্রান্তের চিকিৎসা ডিভাইস। বর্তমানে, মূলধারার হাসপাতালগুলি মূলত অর্থোপেডিক সামগ্রী আমদানি করে। প্রযুক্তি, নকশা, গবেষণা ও উন্নয়ন, উপকরণ, পৃষ্ঠ চিকিত্সা প্রক্রিয়া, ইত্যাদি পরিপ্রেক্ষিতে দেশীয় এবং আমদানি করা পণ্যগুলির মধ্যে এখনও একটি ব্যবধান রয়েছে৷ কৃত্রিম জয়েন্টগুলি প্রধানত কৃত্রিম হাঁটু, নিতম্ব, কনুই, কাঁধ, আঙুল এবং পায়ের জয়েন্টগুলিতে বিভক্ত, যার মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ জয়েন্ট প্রতিস্থাপনের মধ্যে নিতম্ব এবং হাঁটু অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, বিশ্বব্যাপী 95% এর বেশি জয়েন্ট প্রতিস্থাপনের জন্য অ্যাকাউন্টিং। স্পাইনাল ইমপ্লান্ট ডিভাইসের মধ্যে রয়েছে থোরাকোলাম্বার স্ক্রু প্লেট সিস্টেম, সার্ভিকাল স্ক্রু প্লেট সিস্টেম এবং ফিউশন কেজ সিস্টেম। ইন্টারভার্টেব্রাল ফিউশন কেজ সিস্টেমটি মূলত ইন্টারভার্টেব্রাল ডিস্ক প্রতিস্থাপনের চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হয়। এটিও সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সেগমেন্ট, যা পুরো মেরুদন্ডী ইমপ্লান্ট বাজারের প্রায় অর্ধেক।
3 উপসংহার
টাইটানিয়াম খাদের উচ্চতর কর্মক্ষমতা এটি চিকিৎসা ক্ষেত্রে একটি নেতৃস্থানীয় অবস্থান করে তোলে. জৈবপ্রযুক্তির যুগান্তকারী এবং চিকিৎসা প্রয়োগের মহান চাহিদার সাথে, টাইটানিয়াম খাদের উপাদান নকশা এবং প্রস্তুতি প্রযুক্তি দ্রুত বিকশিত হয়েছে। বর্তমানে, উত্পাদিত প্রধান মেডিকেল টাইটানিয়াম খাদ হল + প্রকার টাইটানিয়াম খাদ। প্রস্তুতি প্রক্রিয়ার পরিপ্রেক্ষিতে, TC4 (tc4eli) উৎপাদন বর্তমানে প্রধান বাজারের অংশ দখল করে আছে। বায়োকম্প্যাটিবিলিটি এবং যান্ত্রিক সামঞ্জস্যের কিছু সুবিধার কারণে, T-টাইপ টাইটানিয়াম অ্যালয় নতুন মেডিকেল টাইটানিয়াম অ্যালয়ের গবেষণার হটস্পট এবং চিকিৎসা ইমপ্লান্টের ক্ষেত্রে সবচেয়ে সম্ভাব্য প্রযুক্তি হয়ে উঠেছে। ভবিষ্যতে, টাইটানিয়াম খাদের উত্পাদন প্রযুক্তি কম মডুলাস, উচ্চ শক্তি, ভাল জৈব সামঞ্জস্য এবং যান্ত্রিক সামঞ্জস্যের দিকে বিকশিত হওয়া উচিত। উন্নয়ন প্রবণতা থেকে, টাইপ টাইটানিয়াম খাদ ভবিষ্যতের উন্নয়ন দিক এবং মেডিকেল টাইটানিয়াম খাদ বাজারের মূলধারা হয়ে উঠবে।
