Valge korundi uus roll meditsiinitehnoloogia revolutsioonis
Nüüd ei pragune see isegi maha kukkudes – saladus peitub selles „valge safiiri” kattekihis.“ See „valge safiir“, millele ta viitas, olivalge korundkasutatakse terase tööstuslikul poleerimisel. Kui see alumiiniumoksiidi kristall, mille Mohsi kõvadus on 9,0 ja keemiline puhtus 99%, meditsiinivaldkonda jõudis, algas meditsiinimaterjalide vaikne revolutsioon.
1. Tööstuslikest lihvketastest inimese liigesteni: piiriülene revolutsioon materjaliteaduses
Teil võib tekkida küsimus, kuidas algselt metalli lõikamiseks kasutatud abrasiivist on saanud meditsiinivaldkonna uus lemmik. Lihtsamalt öeldes on meditsiinitehnoloogia põhieesmärk „biomimeetika” – leida materjale, mis suudavad nii inimkehaga integreeruda kui ka taluda aastakümneid kestvat kulumist.Valge korundteiselt poolt on sellel „tugev struktuur”:
Selle kõvadus on võrreldavteemantja selle kulumiskindlus ületab kolm korda traditsiooniliste metallliidete oma.
Selle keemiline inertsus on äärmiselt tugev, mis tähendab, et see ei lagune, roosteta ega põhjusta inimkehas hülgamisreaktsiooni.
Selle peegelpind raskendab bakterite kinnitumist, vähendades operatsioonijärgse infektsiooni riski.
Juba 2018. aastal hakkas Shanghai meditsiinimeeskond uurima selle kasutamistvalge korundkattegaliigesed. Tantsuõpetaja, kellele tehti täielik puusaliigese asendusoperatsioon, naasis lavale kuus kuud pärast operatsiooni. „Minu metallliigesed kurnasid mind varem nii kõvasti, et iga samm tundus nagu purunev klaas. Nüüd ma peaaegu unustan, kui ma tantsin.“ Praegu on nende eluigavalge korund-keraamikakomposiitliidete kasutusiga on ületanud 25 aastat, mis on peaaegu kaks korda rohkem kui traditsioonilistel materjalidel.
II. Skalpelli otsas olev „nähtamatu valvur”
Valge korundi meditsiiniline teekond algas meditsiiniliste tööriistade radikaalse muutmisega. Meditsiiniseadmete tootmistöökojas osutas tehnikadirektor Li reale läikivatele kirurgilistele tangidele ja selgitas: „Pärast roostevabast terasest instrumentide poleerimist...valge korundi mikropulber, pinna karedus väheneb alla 0,01 mikroni – siledam kui üks kümnetuhandik inimese juuksekarva paksusest.“ See uskumatult sile lõikeserv muudab kirurgilise lõikamise sama sujuvaks kui kuuma noaga võid lõikamine, vähendades kudede kahjustusi 30% ja kiirendades oluliselt patsiendi paranemist.
Veelgi revolutsioonilisem rakendus on hambaravis. Traditsiooniliselt, kui hammaste lihvimiseks kasutatakse teemantpuure, võib kõrgsagedusliku hõõrdumise tagajärjel tekkiv kuumus kahjustada hambapulpi. Kuid teemantpuureide iseterituv omadus...valge korund(mis kasutamise ajal pidevalt uusi servi arendab) tagab puuri püsiva teravuse. Pekingi hambahaigla kliinilised andmed näitavad, et valge korundpuuriga juureravi ajal tõuseb hambapulbi temperatuur vaid 2 °C võrra, mis on tunduvalt alla rahvusvahelise ohutuspiiri 5,5 °C.
III. Implantaatide katted: tehisorganitele „teemantsoomuse” andmine
Valge korundi kõige loomingulisem meditsiiniline rakendus seisneb selle võimes anda tehisorganitele „teine elu“. Plasmapihustamise tehnoloogia abil pihustatakse valge korundi mikropulber kõrgel temperatuuril titaanisulamist vuugipinnale, moodustades tiheda 10–20 mikroni paksuse kaitsekihi. Selle struktuuri leidlikkus seisneb järgmises:
Kõva välimine kiht peab vastu igapäevasele hõõrdumisele.
Tugev sisemine alus neelab ootamatuid lööke.
Mikropoorne struktuur soodustab ümbritsevate luurakkude sissekasvu.
Saksa laboris tehtud simulatsioonid näitasid, et pärast 5 miljonit kõnnitsüklit oli valge korundiga kaetud põlveproteesi kulumine vaid 1/8 puhta titaani kulumisest. Minu riik on selle tehnoloogia lisanud oma programmi „Roheline kanal uuenduslikele meditsiiniseadmetele“ alates 2024. aastast. Kodumaiselt toodetud valge korundiga kaetud puusaliigesed on 40% odavamad kui imporditud tooted, millest saavad kasu sajad tuhanded luuhaigustega patsiendid.
IV. Valge korund kui „kõrgtehnoloogia” tulevikukliinikus
Meditsiin Tehnoloogilise revolutsiooni keskel avab valge korund uusi piire:
Nano-skaalavalge korundi poleerimine Geeni sekveneerimiskiipide tootmisel kasutatakse aineid, mis suurendavad avastamise täpsust 99%-lt 99,99%-le, hõlbustades varajast vähi sõeluuringut.
Valge korundiga tugevdatud skeletiga 3D-prinditud tehislülid pakuvad kaks korda suuremat survetugevust kui looduslik luu, pakkudes lootust seljaaju kasvajaga patsientidele.
Biosensorkatted kasutavad ära valge korundi isoleerivaid omadusi, et saavutada aju-arvuti liidese signaalide ülekanne ilma häireteta.
Shanghai uurimisrühm on isegi välja töötanud biolagunevad valgest korundist luukruvid, mis pakuvad esialgu jäika tuge ja vabastavad luu paranedes aeglaselt kasvu soodustavaid alumiiniumioone. „Tulevikus võib luumurruoperatsioon kaotada vajaduse kruvi eemaldamiseks vajaliku teise operatsiooni järele,“ ütles projekti juht dr Wang, esitledes samal ajal küüliku sääreluudelt saadud eksperimentaalseid andmeid: kaheksa nädala pärast vähenes kruvi maht 60%, samas kui äsja moodustunud luu tihedus oli kaks korda suurem kui kontrollrühmas.