یکی از کاربردهای فلزات در ایمپلنت است. ایمپلنت به معنای عام، کاشت درونی است اما بیشتر در دندانپزشکی رایج است.
عمل ایمپلنت، بخشی از درون کاشت دندانی است که به صورت دندان پروتزی در دهان بیمار، جایگزین دندان طبیعی وی می شود.
استفاده از ایمپلنت های ریشه ای، قدمت هزاران ساله دارد. حدود 4000 سال قبل در چین از بامبو و 2000 سال پیش در مصر از فلزات گرانبها برای برای جایگزینی دندان استفاده می شد.
با این حال، نخستین ایمپلنت های دندانی در سال 1932 از جنس استیل ضد زنگ ساخته شد اما حدود 70 سال پیش، در اوایل دهه 1950، دانشمندان طی تحقیقاتی روی استخوان ران خرگوش، متوجه رشد استخوان در اطراف فلز تیتانیوم شدند و با کاربرد آن در دهان، در نهایت، اولین ایمپلنت دندانی در سال 1965 با استفاده از آلیاژ تیتانیوم صورت گرفت.
آلیاژ تیتانیوم، رایج ترین ماده مورد استفاده برای کاشت درون دندانی است و برای ساخت فیکسچر، بریج، اوردنچر و اجزای پروتزی ایمپلنت استفاده می شود.
کاربرد تیتانیوم در پزشکی و ایمپلنت دندانی:
مهم ترین علت استفاده از آلیاژ تیتانیوم برای ایمپلنت، سازگاری خوب آن با بدن است.
نارسایی، مقاومت بالا در برابر خوردگی، شرایط ترمودینامیک، ویژگی های آن در برابر PH و ایجاد یون به میزان کم، از ویژگی های فیزیکی تیتانیوم است که موجب سازگاری مناسب آن می شود.
از دیگر ویژگی های ممتاز تیتانیوم، عدم پوسیدگی و استحکام نوع مرغوب و با کیفیت آن است که استفاده از آن برای کاشت دندان، حتی از دندان طبیعی نیز محکم تر است!
همچنین ایمپلنت در مقایسه با هزینه های بالا برای پر کردن، عصب کشی و روکش دندان در دراز مدت، مقرون به صرفه تر خواهد بود.
درباره نقش فلزات در انواع ایمپلنت، باید سه نوع ایمپلنت را مد نظر قرار داد:
ایمپلنت Endosteal:
این نوع ایمپلنت که از فلز یا فلز پوشش داده شده با سرامیک یا مواد سرامیکی ساخته می شود و بیشتر شبیه یک پیچ یا استوانه یا تیغه ای شکل است که در استخوان فک قرار می گیرد.
ایمپلنت Subperiosteal:
این نوع ایمپلنت که از جنس فلز تیتانیوم ساخته می شود، در استخوان و زیر لثه قرار می گیرد تا کاملا به استخوان فک بچسبد.
ایمپلنت Transos-teal:
این نوع ایمپلنت به شکل یک پین فلزی یا قاب U شکل است که از بین استخوان فک و بافت لثه عبور می کند و به داخل دهان می رسد.
انواع تیتانیوم در ایمپلنت:
تیتانیوم مورد استفاده در ایمپلنت دندانی دارای گریدهای مختلف است که از نظر میزان کربن، نیتروژن، آهن و اکسیژن با یکدیگر متفاوت می باشند.
گریدهای تیتانیوم و اسامی آنها عبارتند از:
در گرید یک، فلز از جنس تیتانیوم خالص است و یک بار عملیات حرارتی کردن برای استحکام ایمپلنت دندانی انجام می شود و بیشترین درجه خلوص و انعطاف پذیری در دمای اتاق و کمترین استحکام را دارد.
گرید دو به این معناست که دو بار عملیات حرارتی شده و سایر گریدها نیز به همین نحو؛ یعنی هرچه گرید بیشتر شود، تیتانیوم سخت تر و در برابر فشارهای آکلوزالی، مقاوم تر است و هر چه خلوص تیتانیوم بیشتر باشد، میزان استئواینتگریشن (فرایند اتصال استخوان به ایمپلنت) بیشتر می شود.
با این توصیف، بهترین گرید برای ساخت ایمپلنت دندانی، گرید چهار است. چون هم از تیتانیوم است و هم مقاومت خوبی دارد.
البته اخیرا استفاده از گرید پنج تیتانیوم افزایش یافته است.
متخصصان معتقدند گرید پنج که TI-6AL-4V (تیتانیوم حاوی شش درصد آلومینیوم و چهار درصد آلیاژ وانادیوم) نامیده می شود.
از میزان چسبندگی به استخوان مشابهی با تیتانیوم خالص موجود در بازار برخوردار است و مقاومت کششی و ترک خوردگی بهتری دارد.
با این حال، اکنون بیشتر ایمپلنت های دندانی، همچنان از تیتانیوم خالص بازار شامل گریدهای یک تا چهار ساخته می شوند، اما برخی نیز دارای گرید پنج هستند.
آلیاژ تیتانیوم نسبت به تیتانیوم خالص نوع یک، چهار برابر و نسبت به نوع چهار آن دو برابر قوی تر است و هر چند سختی آن تقریبا شش برابر استخوان کورتیکال متراکم است اما نسبت به دیگر مواد مصنوعی موجود، سازگاری بهتری با بافت استخوان دارد.