Prospek pembangunan bahan titanium terperinci perubatan.

Banyak bahan implan telah digunakan dalam pelbagai aplikasi pergigian bergantung pada keberkesanan dan ketersediaannya. Implan pergigian mesti mempunyai ciri-ciri yang diperlukan, seperti biokompatibiliti, rintangan kakisan & haus, sifat mekanikal yang mencukupi, osseointegrasi, dsb., untuk memastikan penggunaannya selamat dan optimum. Kajian semula ini menganalisis pelbagai aspek aloi titanium (Ti) dan Ti, termasuk sifat, proses pembuatan, pengubahsuaian permukaan, aplikasi sebagai implan pergigian dan pengehadan. Selain itu, ia juga membentangkan persepsi tentang kemajuan terkini dalam bahan implan berasaskan Ti dan pembangunan futuristik implan pergigian yang inovatif.

Kata kunci: Implan pergigian, aloi Titanium, Pengubahsuaian permukaan, Rintangan kakisan, Osseointegrasi, Biokompatibiliti, Aktiviti antibakteria

Aloi Titanium (Ti) dan Ti telah meningkat secara meluas sejak awal 1980-an. Ia telah menjadi biomaterial logam yang lebih diterima untuk sifatnya yang berbeza dan banyak kegunaan bioperubatan (Özcan et al., 2012; Vizureanu et al., 2020; Takeuchi et al., 2020). Selalunya, biomaterial logam digunakan untuk kapasiti galas beban yang tinggi dan kekuatan keletihan untuk mengekalkan beban pergerakan biasa yang dikenakan kepada mereka (Gegner et al., 2014). Titanium telah dipersembahkan sebagai salah satu biomaterial reka bentuk yang lebih menggalakkan untuk modulus keanjalannya yang rendah, berat spesifik yang rendah, rintangan yang luar biasa terhadap kakisan, nisbah kekuatan-ke-berat yang luar biasa, sifat tribologi yang baik, dan biokompatibiliti yang luar biasa (Hatamleh et al., 2018). ; Mutombo, 2018). Aloi titanium mempunyai biokompatibiliti yang lebih tinggi untuk aplikasi bioperubatan daripada mana-mana kandungan logam. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh trend osteogenesis, ia digredkan sebagai bahan bioinert berbanding biokeramik seperti zirkonia, alumina, hidroksiapatit, dan gabungan (Niinomi et al., 2008; Hoque et al., 2013, 2014; Ragurajan et al., 2018). ; Golieskardi et al., 2019). Pergigian semasa bertujuan untuk mengembalikan pesakit kepada tujuan biasa, kesihatan, estetika, dan pertuturan tanpa mengira kecederaan, atrofi atau penyakit sistem stomatognatik. Akibatnya, prostetik dalam pergigian adalah salah satu pilihan yang baik untuk orang yang biasanya mempunyai kesihatan mulut yang tidak sesuai tetapi telah kehilangan gigi mereka kerana penyakit periodontal, kecederaan, atau beberapa sebab lain (Oshida et al., 2010; Golieskardi et al. , 2020). Banyak implan pelbagai reka bentuk kini diperbuat daripada titanium tulen dan aloinya.

Sehingga kini, lebih banyak implan logam telah dihasilkan menggunakan kaedah tradisional seperti rolling panas, tuangan pelaburan, penempaan dan pemesinan. Walau bagaimanapun, banyak pendekatan pembuatan termaju juga digunakan kerana semua aloi implan tidak boleh dikendalikan dengan cekap ke dalam bentuk muktamad dalam kaedah yang sama (Trevisan et al., 2017). Berbanding dengan tuangan pergigian tradisional, prostesis titanium boleh dibuat dengan lebih baik menggunakan CAD/CAM (reka bentuk bantuan komputer dan pembuatan bantuan komputer) (Ohkubo et al., 2008). Pada masa kini, teknik inovatif, percetakan 3D/Pengilangan Tambahan (AM), disesuaikan untuk mengeluarkan implan pergigian dengan pantas menggunakan reka bentuk bantuan komputer (Mohd dan Abid, 2019). Pencetakan 3D/AM telah menunjukkan resolusi skala mikro untuk fabrikasi implan melalui kecekapan proses ini yang tidak jelas, tetapi pendekatan yang berpotensi untuk pembuatan implan pergigian (Thaisa dan Andréa, 2019).

Pembebasan ion logam menyebabkan masalah biologi berkaitan kakisan, seperti ketoksikan, kekarsinogenan, dan hipersensitiviti. Pelepasan unsur logam daripada bahan implan ke organ badan yang berbeza dan tisu peri-implan disebabkan oleh biokarat, tribokarat, dan gabungannya, yang merupakan kejadian semula jadi dalam persekitaran mulut (Barão et al., 2021). Walaupun biofilm atau kepekatan fluorida tinggi wujud, kesan ini diperkuatkan. Kehadiran zarah logam mengaktifkan T-limfosit, neutrofil, dan makrofaj, meningkatkan pengeluaran sitokin dan protease logam. Tambahan pula, zarah vanadium, aluminium, dan Ti–6Al–4V adalah toksik dan mutagenik, menyebabkan penyakit Alzheimer, osteomalacia dan masalah neurologi (Kirmanidou et al., 2016). Aloi Ti dan Ti mempunyai aplikasi yang patut diberi perhatian dalam ortopedik dan pergigian. Oleh itu, banyak implan diperkenalkan ke pasaran setiap hari. Semakan ini bertujuan untuk menentukan sebab dan bagaimana bahan ini telah berkembang dengan ketara, terutamanya CAD/CAM. Adalah penting untuk mengkaji interaksi Ti dengan persekitaran biologi untuk menentukan ciri-ciri yang menjadikan bahan ini dan aloinya menarik sebagai bahan rawatan ortodontik.

Percetakan 3D (3DP) ialah teknologi baru muncul untuk implan pergigian, mengatasi pelbagai masalah pergigian, termasuk diastema, kerosakan mahkota dan kehilangan gigi, kerana ia memainkan peranan penting dalam pergigian pencegahan/pemulihan. 3DP boleh mencapai kawalan rapat terhadap (i) pelbagai komposisi, (ii) struktur mikro, (iii) sifat mekanikal, dan (iv) kaedah biologi tisu dan organ yang melekat dengan implan. Malah, ia memberi tumpuan kepada atribusi yang luar biasa dalam pergigian untuk aplikasi implan dan pemulihan kerana kepentingan 3DP melalui CAD/CAM untuk pembuatan dan implantasi. Adalah munasabah bahawa bahan Ti dengan ciri yang dikehendaki untuk menyembuhkan herotan pergigian meningkatkan kelajuan dengan usaha yang lebih rendah (Gagg et al., 2013; Unnikrushnan et al., 2021).

Kajian ini bertujuan untuk menerangkan kegunaan berbeza titanium dan aloinya dalam Pergigian, bersama-sama dengan sejarah perkembangannya, prosedur pembuatan, dan teknik pengubahsuaian permukaan. Pelbagai sifat mekanikal dan fisiologi aloi Ti diringkaskan dalam ulasan ini. Ia juga membincangkan perspektif yang baik dan masa depan tentang penggunaannya yang akan memberikan gambaran keseluruhan untuk pengilang, penyelidik dan ahli akademik masa depan.