Leghe di titanio per applicazioni biomediche

My work focuses on the use of titanium alloys in the biomedical field, especially in implantable devices in the human body. The advantageous properties of titanium alloys, such as lightweight, mechanical strength, corrosion resistance, and biocompatibility, are described. However, there are also some limitations, such as the low strength of pure titanium and a high elastic modulus compared to human bone, which restrict its use. Titanium can exist in two different crystalline phases, α and β, which are stable at different temperatures. To improve the mechanical properties, α and β-stabilizing alloys have been added to promote the formation of α and β phases. Titanium alloys can be classified based on the proportions of the different phases present: α, β, and α + β. The document also explores production methods and surface modifications of titanium alloys to enhance biocompatibility, corrosion resistance, and cellular response. Finally, the importance of optimizing the topography and surface chemistry of titanium alloys for ensuring good osseointegration of implants is discussed.

Il mio lavoro si concentra sull'uso delle leghe di titanio in campo biomedico, specialmente nei dispositivi impiantabili nel corpo umano. Vengono descritte le proprietà vantaggiose delle leghe di titanio come leggerezza, resistenza meccanica e alla corrosione e biocompatibilità. Tuttavia, esistono anche alcune limitazioni come la bassa resistenza del titanio puro e un modulo elastico elevato rispetto all'osso umano che ne limitano l’utilizzo. Il titanio può esistere in due differenti fasi cristalline, α e β, che sono stabili a temperature diverse. Per migliorare le proprietà meccaniche, sono state aggiunte leghe di tipo α e β-stabilizzanti che favoriscono la formazione delle fasi α e β. Le leghe di titanio possono essere classificate in base alle proporzioni delle diverse fasi presenti: α, β e α + β. Il documento esplora anche i metodi di produzione e le modifiche superficiali delle leghe di titanio per migliorare la biocompatibilità, resistenza alla corrosione e la risposta cellulare. Infine, si discute l'importanza dell'ottimizzazione della topografia e della chimica superficiale delle leghe di titanio per garantire una buona integrazione ossea degli impianti.