Ang Bagong Papel ng White Corundum sa Rebolusyong Teknolohiyang Medikal
Ngayon, hindi ito pumutok kahit na malaglag—ang sikreto ay nasa 'white sapphire' coating na ito." Ang "white sapphire" na tinutukoy niya ay angputing corundumginagamit sa pang-industriyang steel polishing. Nang ang kristal na aluminyo oksido na ito, na may tigas na Mohs na 9.0 at isang kadalisayan ng kemikal na 99%, ay pumasok sa larangang medikal, nagsimula ang isang tahimik na rebolusyon sa mga medikal na materyales.
1. Mula sa Industrial Grinding Wheels hanggang sa Human Joints: Isang Cross-Border Revolution sa Materials Science
Maaaring nagtataka ka kung paano naging bagong sinta ng medikal na larangan ang nakasasakit na orihinal na ginamit para sa pagputol ng metal. Sa madaling salita, ang pangunahing hangarin ng medikal na teknolohiya ay "biomimeticism" -paghahanap ng mga materyales na parehong maaaring isama sa katawan ng tao at makatiis ng mga dekada ng pagkasira.Puting corundum, sa kabilang banda, ay nagtataglay ng "matatag na istraktura":
Ang tigas nito ay karibal ng sabrilyante, at ang wear resistance nito ay lumampas sa tatlong beses kaysa sa tradisyonal na metal joints.
Ang chemical inertness nito ay napakalakas, ibig sabihin, hindi ito nabubulok, kinakalawang, o nagdudulot ng pagtanggi sa katawan ng tao.
Ang mala-salamin na ibabaw nito ay nagpapahirap sa bakterya na makabit, na binabawasan ang panganib ng impeksyon sa postoperative.
Noon pang 2018, sinimulang tuklasin ng isang medikal na pangkat sa Shanghai ang paggamit ngputing corundum-coatedmga kasukasuan. Isang dance teacher na sumailalim sa kabuuang pagpapalit ng balakang ay bumalik sa entablado anim na buwan pagkatapos ng operasyon. "Ang mga kasukasuan ng metal ko noon ay sobrang pagod sa akin na ang bawat hakbang ay parang nababasag na salamin. Ngayon, halos nakalimutan kong nandiyan sila kapag sumasayaw ako." Sa kasalukuyan, ang habang-buhay ng mga itoputing corundum-ceramicang pinagsama-samang mga joints ay lumampas sa 25 taon, halos doble kaysa sa tradisyonal na mga materyales.
II. Ang "Invisible Guardian" sa Tip ng Scalpel
Nagsimula ang medikal na paglalakbay ng white corundum sa radikal nitong pagbabago ng mga kagamitang medikal. Sa workshop sa pagmamanupaktura ng medikal na aparato, itinuro ni Teknikal na Direktor na si Li ang isang hilera ng kumikinang na surgical forceps at ipinaliwanag, "Pagkatapos ng pagpapakintab ng mga instrumentong hindi kinakalawang na asero gamit angputing corundum micropowder, ang pagkamagaspang sa ibabaw ay nababawasan sa mas mababa sa 0.01 microns—mas makinis kaysa sa isang sampung-libong kapal ng buhok ng tao.” Ang hindi kapani-paniwalang makinis na cutting edge na ito ay gumagawa ng surgical cutting na kasingkinis ng isang mainit na kutsilyo sa pamamagitan ng mantikilya, na binabawasan ang pinsala sa tissue ng 30% at makabuluhang pinabilis ang paggaling ng pasyente.
Ang isang mas rebolusyonaryong aplikasyon ay sa dentistry. Ayon sa kaugalian, kapag gumagamit ng diamond abrasive burs para sa paggiling ng ngipin, ang init na dulot ng high-frequency friction ay maaaring makapinsala sa dental pulp. Gayunpaman, ang self-shapening property ngputing corundum(patuloy na pagbuo ng mga bagong gilid habang ginagamit) tinitiyak na ang bur ay nananatiling pare-parehong matalas. Ipinapakita ng klinikal na data mula sa isang ospital ng ngipin sa Beijing na sa panahon ng mga paggamot sa root canal gamit ang mga puting corundum bur, ang temperatura ng pulp ng ngipin ay tumataas lamang ng 2°C, mas mababa sa internasyonal na limitasyon sa kaligtasan na 5.5°C.
III. Mga Implant Coating: Pagbibigay ng "Diamond Armor" sa Mga Artipisyal na Organo
Ang pinaka-mapanlikhang medikal na aplikasyon ng puting corundum ay ang kakayahang bigyan ng "pangalawang buhay" ang mga artipisyal na organo. Gamit ang teknolohiya ng pag-spray ng plasma, ang puting corundum micropowder ay natutunaw sa ibabaw ng pinagsanib na titanium alloy sa mataas na temperatura, na bumubuo ng isang siksik na proteksiyon na layer na 10-20 microns ang kapal. Ang katalinuhan ng istrakturang ito ay nakasalalay sa:
Ang matigas na panlabas na layer ay lumalaban sa pang-araw-araw na alitan.
Ang matigas na panloob na base ay sumisipsip ng mga hindi inaasahang epekto.
Itinataguyod ng microporous na istraktura ang paglaki ng mga nakapaligid na selula ng buto.
Ipinakita ng mga simulation sa isang laboratoryo ng Aleman na pagkatapos ng 5 milyong mga cycle ng lakad, ang pagsusuot ng prosthesis ng tuhod na pinahiran ng puting corundum ay 1/8 lamang ng purong titanium. isinama ng aking bansa ang teknolohiyang ito sa programang "Green Channel for Innovative Medical Devices" nito mula noong 2024. Ang domestic na gawa ng puting corundum-coated na hip joints ay 40% na mas mura kaysa sa mga imported na produkto, na nakikinabang sa daan-daang libong pasyente na may mga sakit sa buto.
IV. White Corundum "High-Tech" sa Clinic of the Future
Medikal Sa gitna ng teknolohikal na rebolusyon, ang puting corundum ay nagbubukas ng mga bagong hangganan:
Nano-scaleputing corundum buli ginagamit ang mga ahente sa paggawa ng mga gene sequencing chips, pagtaas ng katumpakan ng pagtuklas mula 99% hanggang 99.99%, na nagpapadali sa maagang pagsusuri sa kanser.
Ang 3D-printed na artificial vertebrae na may kasamang puting corundum reinforced skeleton ay nag-aalok ng dalawang beses sa compressive strength ng natural na buto, na nag-aalok ng pag-asa para sa mga pasyente ng spinal tumor.
Ang mga biosensor coatings ay gumagamit ng mga katangian ng insulating ng puting corundum upang makamit ang zero-interference na paghahatid ng mga signal ng interface ng utak-computer.
Ang Shanghai research team ay nakabuo pa nga ng biodegradable white corundum bone screws—na sa simula ay nagbibigay ng matibay na suporta at dahan-dahang naglalabas ng growth-promoting aluminum ions habang gumagaling ang buto. "Sa hinaharap, ang fracture surgery ay maaaring alisin ang pangangailangan para sa pangalawang operasyon upang alisin ang tornilyo," sabi ni Dr. Wang, ang pinuno ng proyekto, habang nagpapakita ng pang-eksperimentong data mula sa rabbit tibias: pagkatapos ng walong linggo, ang dami ng turnilyo ay nabawasan ng 60%, habang ang density ng bagong nabuong buto ay dalawang beses kaysa sa control group.