Como os materiais metálicos funcionam na área médica?
Nos últimos anos, os materiais metálicos se tornaram indispensáveis na área médica devido às suas propriedades exclusivas e insubstituíveis. Esses materiais são amplamente utilizados no diagnóstico, tratamento, substituição, reparo e até mesmo no aprimoramento das funções humanas. O uso de materiais metálicos na medicina remonta ao uso de metal pelos fenícios para obturação de dentes no século III ou IV a.C. Avanços significativos foram feitos no século XIX, com a introdução de parafusos de aço niquelado para reparo de fraturas em 1896.
Aço inoxidável médico
O aço é uma liga à base de ferro com várias formulações que resultam em diferentes propriedades. É amplamente utilizado em salas de cirurgia para ferramentas como facas cirúrgicas, tesouras e fórceps hemostáticos. Os benefícios incluem:
- Facilidade de processamento: O aço pode ser facilmente modelado e moldado em várias formas necessárias para ferramentas e dispositivos médicos.
- Alta resistência: Oferece durabilidade e a capacidade de suportar uma força significativa sem deformação.
- Resistência à corrosão: Essencial para manter a esterilidade e a longevidade em ambientes médicos.
Liga de cobalto
As ligas de cobalto são comumente usadas para implantes de articulações artificiais devido à sua resistência ao desgaste e à capacidade de formar uma película de passivação, o que as torna adequadas para implantes de longo prazo. Elas ganharam popularidade à medida que mais pessoas precisavam de substituições de articulações devido ao desgaste da cartilagem relacionado ao esporte. Os benefícios adicionais incluem:
- Biocompatibilidade: As ligas de cobalto são bem toleradas pelo corpo humano, reduzindo o risco de reações adversas.
- Propriedades mecânicas: A alta resistência à fadiga e a força tornam as ligas de cobalto ideais para implantes de suporte de carga.
Liga de titânio
Descoberto na década de 1940, o titânio é valorizado por sua leveza, resistência e biocompatibilidade. Ele é usado em:
- Placas de enxerto ósseo: A compatibilidade do titânio com o tecido ósseo o torna ideal para aplicações ortopédicas.
- Parafusos e fixadores: Usado extensivamente em procedimentos cirúrgicos para estabilizar fraturas ósseas.
- Cirurgia plástica: Empregado em procedimentos reconstrutivos devido à sua resistência e reação mínima com os tecidos do corpo.
- Retalhos de membrana de coração artificial: A durabilidade e a natureza não reativa do titânio o tornam adequado para implantes de longo prazo em dispositivos cardiovasculares.
- Fixação odontológica: Comumente usado em implantes dentários por sua longevidade e estabilidade.
No entanto, as ligas de titânio podem precipitar íons de vanádio tóxicos quando usadas, causando envenenamento. A pesquisa atual se concentra no desenvolvimento de ligas de titânio sem vanádio.
Ligas com memória de forma
As ligas com memória de forma (SMA), como a liga de níquel-titânio, "lembram" sua forma original e retornam a ela quando aquecidas. Elas são usadas principalmente em stents cardiovasculares. Os benefícios incluem:
- Invasão mínima: As SMAs podem ser comprimidas e inseridas por meio de pequenas incisões, expandindo-se para sua forma original uma vez colocadas.
- Durabilidade: Resistente à deformação, mantendo sua forma funcional por longos períodos.
Metais preciosos
Metais preciosos como prata, ouro e platina são conhecidos por sua alta inércia e mínima reatividade química, o que os torna adequados para implantes de longo prazo. Os dentes de ouro são um exemplo de seu uso, pois mantêm o brilho mesmo na presença de enzimas digestivas. Metais como tântalo, nióbio e tântalo, nióbio e zircônio são usados em peças de reparo de liga de titânio, mas são caros. Os benefícios adicionais incluem:
- Biocompatibilidade: Os metais preciosos geralmente não reagem com os tecidos do corpo.
- Resistência à corrosão: Esses metais não se degradam com o tempo, garantindo a longevidade e a estabilidade dos implantes.
Conclusão
Os materiais metálicos são fundamentais na medicina moderna, oferecendo soluções para uma ampla gama de aplicações médicas. De ferramentas cirúrgicas a implantes, esses materiais aprimoram a qualidade da assistência médica e melhoram os resultados para os pacientes por meio de suas propriedades exclusivas. A pesquisa e o desenvolvimento contínuos nesse campo prometem aplicações médicas ainda mais avançadas e seguras no futuro. A Stanford Advanced Materials (SAM) fornece uma ampla variedade desses materiais metálicos, atendendo às necessidades do setor médico.
