การใช้วัสดุโลหะในอุตสาหกรรมการแพทย์จะต้องไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์อย่างแน่นอน เมื่อโลหะกัดกร่อน มันสามารถละลายไอออนของโลหะ สำหรับสิ่งมีชีวิต (ร่างกายมนุษย์) ขององค์กรเซลล์ของผลกระทบ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกวัสดุโลหะที่ทนต่อการกัดกร่อนสูงไม่กัดกร่อน ไทเทเนียมเป็นชนิดของสูง วัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อน วัสดุโลหะทางการแพทย์ตั้งแต่ซีรีย์สแตนเลสไปจนถึงซีรีย์โลหะผสมโคบอลต์และไทเทเนียม อัตราส่วนโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมเพิ่มขึ้น ปริมาณไทเทเนียมที่ใช้ในอุตสาหกรรมการแพทย์ทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 1,{5}} ตันต่อปี
เพื่อสังเกตการตอบสนองของไอออนของโลหะต่อความสามารถในการปรับตัวของร่างกายมนุษย์ วิธีการประเมินความสามารถในการปรับตัวของเซลล์ได้ดำเนินการในห้องปฏิบัติการโดยใช้เซลล์ที่ไวต่อไอออนของโลหะ เช่น ไฟโบรบลาสต์ในปอดของหนู (เซลล์ V79) และหนู (20-วัน- หนูตัวเก่า) เนื้อเยื่อไฟโบรบลาสต์ (เซลล์ I929) ซึ่งใช้สำหรับการทดลองทางการแพทย์ในประเทศจีน และโดยสถาบันบริหารจัดการอิสระด้านเทคโนโลยีการประเมินผลิตภัณฑ์ (IAIPET) เราแบ่งไอออนโมโนเมอร์ที่เป็นธาตุที่จัดทำโดยคณะกรรมการด้านเทคนิคสำหรับการกำหนดมาตรฐานการประเมินทางชีวภาพของอุปกรณ์การแพทย์ (TCSBMD) ออกเป็นสามกลุ่มดังแสดงในรูปที่ 1 ตามปฏิกิริยาของพวกมันต่อร่างกายมนุษย์ (สิ่งมีชีวิต)
วานาเดียม (V) นิกเกิล (Ni) และทองแดง (Cu) ได้รับการยอมรับว่าเป็นพิษสูงและการตายของเซลล์เกิดขึ้นภายในช่วงเวลาสั้นๆ ที่ความเข้มข้นของส่วนในล้านส่วน (×{{0}}) ขององค์ประกอบเหล่านี้ ผลการทดลองกับวานาเดียม (V) และนิกเกิล (N) ในเซลล์ V79 ดังแสดงในรูปที่ 2 ผลการทดสอบการแช่หนึ่งสัปดาห์แสดงให้เห็นว่าเซลล์ทั้งหมดตายเมื่อนิกเกิลอยู่ที่ประมาณ 10×10-6 ( pm=ส่วนในล้าน) ในขณะที่วานาเดียม (V) น้อยกว่าสองหลัก และเซลล์ทั้งหมดตายเมื่อวานาเดียมอยู่ที่ประมาณ 0.6×10-6 ประการที่สอง เมื่อเนื้อเยื่อแข็ง (กระดูก) และเนื้อเยื่ออ่อน (เส้นเอ็น) ของสัตว์ขนาดเล็ก เช่น หนู และกระต่าย ถูกฝังอยู่ในแผ่นโลหะเพื่อทำการทดสอบ แน่นอนว่าโลหะที่เป็นพิษเหล่านี้ทำให้เกิดเนื้อร้ายในเนื้อเยื่อแข็ง (กระดูก) และ เนื้อเยื่ออ่อน (เส้นเอ็น) ในส่วนสัมผัส
พลังงานการสร้างประชากรของเซลล์ a-V79 สัมพันธ์กับความเข้มข้นของนิกเกิล (Ni) ไอออน
พลังงานการสร้างประชากรของเซลล์ b-V79 เทียบกับความเข้มข้นของไอออนวานาเดียม (V)
อีกกลุ่มหนึ่งถูกระบุว่าได้รับบาดเจ็บ ในสถานะของการฝังและการเกาะติดในเนื้อเยื่อเส้นใยตรงบริเวณที่สัมผัส ก่อให้เกิดปฏิกิริยาชีวมวลชนิดหนึ่งและถูกปล่อยออกสู่ภายนอกร่างกาย และนี่คือกรณีของธาตุเหล็ก อลูมิเนียม ทอง เงิน และอื่นๆ วัสดุโลหะทั่วไป เช่น สแตนเลส SUS 304L และสแตนเลส SUS 36L รวมถึงโลหะผสมโคบอลต์-โครเมียม จัดอยู่ในประเภทนี้ ชิ้นส่วนโลหะที่ฝังอยู่ในเนื้อเยื่อแข็งซึ่งไม่ได้หลอมรวมกับเซลล์กระดูก จะถูกเอาออกได้อย่างราบรื่นและไม่มีความต้านทาน เมื่อทำการทดสอบการถอดในไม่กี่สัปดาห์ต่อมา
กลุ่มที่สามมีปฏิกิริยากับสิ่งมีชีวิตน้อยที่สุด และเหมาะสำหรับการฝังและการยึดติดของไทเทเนียม เซอร์โคเนียม ไนโอเบียม แทนทาลัม แพลทินัม เป็นต้น เมื่อโลหะเหล่านี้ถูกฝังหรือติดอยู่กับสิ่งมีชีวิต โลหะเหล่านี้จะเกาะติดกันอย่างใกล้ชิดกับเนื้อเยื่อแข็งและอ่อน และกลายเป็นโซแมตซ์
เป็นผลให้ไทเทเนียมเป็นโลหะที่ปลอดภัยเนื่องจากมีโอกาสน้อยที่จะทำให้เกิดการบาดเจ็บต่อสิ่งมีชีวิต เมื่อใช้โลหะผสมไทเทเนียม องค์ประกอบของโลหะผสมที่ใช้จะมีความทนทานต่อการกัดกร่อนน้อยกว่าไทเทเนียมบริสุทธิ์ และเมื่อเกิดการกัดกร่อน องค์ประกอบของโลหะผสมจะถูกละลาย จำเป็นต้องเลือกองค์ประกอบโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนและไม่รุกราน ในโลหะผสมไทเทเนียม โลหะผสม Ti-6AI-4V ถูกนำมาใช้เป็นเวลานานในการผลิตเครื่องบินและอุปกรณ์ทางวิศวกรรมที่ทนต่อน้ำทะเล และมีตัวอย่างการใช้งานจำนวนมาก ในวงการแพทย์ โลหะผสม ELI ซึ่งมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี (ปริมาณเหล็ก ออกซิเจน และไฮโดรเจนต่ำ) ถูกนำมาใช้มาเป็นเวลานาน อย่างไรก็ตาม เมื่อเร็วๆ นี้ ในฐานะส่วนหนึ่งของการวิจัยและพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับการฝังและการวางตำแหน่ง เราได้กำหนดมาตรฐานของโลหะผสม Ti-13Nb-13Zr โดยการแทนที่วาเนเดียม (V) ด้วยไนโอเบียม (Nb) ซึ่ง เป็นโลหะผสมที่ไม่ก่อให้เกิดอันตราย ตามรายงานการก่อกลายพันธุ์ของโมโนเมอร์ (ASTM, ISO) นอกจากนี้ยังมีโลหะผสมอะลูมิเนียมขับไล่ที่ได้รับการยอมรับอย่างดีและดุดันซึ่งจะวางจำหน่ายเร็วๆ นี้
