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生物金属,生物金属是什么元素

  • 生物
  • 2023-05-20
目录
  • 生物医用金属材料的前景
  • 什么是生物金属材料
  • 生物拟态合金
  • 钛为什么称为生物金属
  • 生物金属是什么元素

  • 生物医用金属材料的前景

    亲生物金属是指和生物,包括人在内长期接触无害的金属。

    我们知道在化学元素周期表中有81种金属,绝大多数金属都对生物体,包括人体有害,比如我们经常接触的铝,会对动物的神经有毒害作用,还有铅,铊,汞,金,更是高毒金属。可是却有几种金属对生物不但无害,还有很大益处,也是人类的亲密伙伴。

    它们是:银,钛,铌,钽

    1.银,银我们都知道吧,做为相对低廉的贵金属在日常生活中我们经常看到它

    银是一种具有银白色金属光泽的金属元素,化学符号Ag,原子序数47,密度10.5,大约是白金铂的一半;962摄氏度银开始融化,硬度为2.5,指甲可以在上面划。

    在所有的金属当中,银的导电性,导热性是最好的,延展性仅次于黄金。因此,银裤手常用来制作灵敏度极高的物理仪器元件,各种自动化装置、火箭、潜水艇、计算机、核装置以及通讯,所有这些设备中的大量的接触点都是用银制作的昌磨。

    为什么银是亲生物金属呢?

    银和银离子有强烈的杀菌能力

    因为银对液体中的微生物具有吸附作用,微生物被银吸附后,起呼吸作用的酶就失去功效,微生物就会迅速死亡。银离子的杀菌能力特别强,每升水中只要含亿万分之二毫克的银离子,即可杀死水中大部分细菌。美国一科学家曾做过试验,他将4.5升污水(每毫升含大肠杆菌七千多个)经过3小时的银电极处理后,所有大肠杆菌全部死亡。伤寒菌在银片上只能活18个小时,白喉菌在银片上只能活3天。

    美国科学文摘报道,银能杀灭650种不同的病原体。和抗生素不同,银是“均等机会胡迅嫌的破坏者”,它不加区分地有效杀灭各种细菌(G和G-菌、产芽孢菌)、真菌/酵母菌、病毒、支原体和寄生虫等。

    正是由于银的杀菌能力很强,又对人畜无任何伤害,目前,世界上超过半数的航空公司已使用银制的滤水器。许多国家的游泳池也用银来净化,净化后的水不会像使用化学药品净化的水那样,刺激游泳者的眼睛和皮肤。

    正如银研究的先驱,Harry Margraf博士所说的那样,“银是我们拥有的最好的病菌战士。”

    人长期接触纯净的银,对身体没有任何毒害作用,只有一些含有杂质的银,比如一些纯度不高的银首饰含有铅等杂质,长期接触会造成接触部位皮肤颜色变黑变青。

    银还是一种可为人类食用的金属,在我国和印度均有用银箔包裹食品和丸药服用的记载。同时银还是某些生物的食物。据我国古籍《天香楼外史》记载:古时候有一个妇人藏了150两私房银。有一天她开箱查看藏银,银竟不翼而飞。妇人大吃一惊,怀疑被人盗走,一时弄得全家人心惶惶。后来再开箱寻找,只见一大堆白蚁正团团集在一起,吃着残存的银粒。妇人一气之下,把白蚁投入炉中,以解心头之恨。“火烧蚁死,白银复出”,一称,恰好150两.

    由上可见,银是对生物包括人类最好的金属了,是人类的亲密朋友。

    2.钛

    钛,化学符号Ti,银灰色金属,密度4.5,1660度--1670度之间融化,硬度为4.

    钛的主要特点是密度小,机械强度大,容易加工。钛的塑性主要依赖于纯度。钛越纯,塑性越大。有良好的抗腐蚀性能,不受大气和海水的影响。钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料,主要用于航天工业和航海工业。

    用钛及其合 金制造设备,性能超过不锈钢,不但能够延长使用寿命,减少保养费用,而且能提 高产品质量,尤其是钛合金制造的食品盒,能够长久保存各类食品的色,香,味.

    在人体内,钛能抵抗分泌物的腐蚀且无毒,对任何杀菌方法都适应。因此被广泛用于制医疗器械,制人造髋关节、膝关节、肩关节、胁关节、头盖骨,主动心瓣、骨骼固定夹。当新的肌肉纤维环包在这些“钛骨”上时,这些钛骨就开始维系着人体的正常活动。

    钛在人体中分布广泛,钛能刺激吞噬细胞,使免疫力增强这一作用已被证实。

    3.铌和钽

    铌和钽之所以放在一起说,是因为它们像亲兄弟一样共生,性质也十分相似。

    铌是一种灰白色金属,化学符号Nb,原子序数41,密度8.57,略大约铁和铜相近,2468度熔化。硬度6,比较硬。

    钽是一种银灰色金属,化学符号Ta,原子序数73,密度16.6,比较大的密度。熔点高达2996度,硬度6.5,比较硬。

    钽和铌的物理化学性质相似,因此共生于自然界的矿物中。而用铌制造的合金,临界温度高达绝对温度十八点五到二十一度,是目前最重要的超导材料。 利用铌、钽的化学稳定性,还可以用它们来制造电解电容器、整流器等.

    铌钽可以用来制造医疗器械,而且是很好的“生物适应性材料”。

    比如说,用钽片可以弥补头盖骨的损伤,钽丝可以用来缝合神经和肌腱,钽条可以代替折断了的骨头和关节,钽丝制成的钽纱或钽网,可以用来补偿肌肉组织……

    在医院里,还会有这样的情况:用钽条代替人体里折断了的骨头之后,经过一段时间,肌肉居然会在钽条上生长起来,就像在真正的骨头上生长一样。怪不得人们把钽叫作“亲生物金属”哩。

    为什么铌钽在外科手术中能有这样奇特的作用呢?

    关键还是因为铌钽有极好的抗蚀性,不会与人体里的各种液体物质发生作用,并且几乎完全不损伤生物的机体组织,对于任何杀菌方法都能适应,所以可以同有机组织长期结合而无害地留在人体里。

    这四种亲生物金属,根据对人类的用途和亲情排名:第一位,银;第二位,钛;第三位,钽;第四位,铌。

    注意区分,人体必需金属元素和亲生物金属元素的区别,人体必需的元素太多了,有几十种,就连氟元素也是人体必需的。在人体保持一定的含量对人有益,少了多了都不好;亲生物金属对人是无害的,还有益处。当然了无害指的是一般情况,如果有人拿银,比如说银元吧,吃到肚子里,估计还是要到医院找医生处理,块头大了,又消化不了,肯定会出问题。

    什么是生物金属材料

    亲生物金属是一种由天然有机分子(如蛋白质)与无机金属离子运行辩结合而形成的旁缺复合物。这些复合物具有特殊的化学和生物学性质,可以用于合成催化剂、光电子器件、生物传感器等技术领域。此外,亲生物金属还在生命科学中发挥重要作用,例如参与酶催化、基因表达和带培信号转导。

    生物拟态合金

    是的

    钛是一种纯性金属,正因为钛金困槐属的“纯”,故物质和它接触的时候,不会产生化学反应。也就是说,因为钛的耐腐蚀性、稳定性高,使它在和人长期接触以后也不影响其本质,所以不会造成人的过敏,它是唯一对人类植物神经和味觉没誉尺哗有任何影响的金属。钛又被人们称为“亲生物金属”。钛在医学庆行上有着独特的用途。在骨头损伤处,用钛片和钛螺丝钉固定好,过几个月,骨头就会长在钛片上和螺丝钉的螺纹里。新的肌肉就包在钛片上,这种“钛骨”就如真的骨头一样,甚至可以用钛制人造骨头来代替人骨治疗骨折。

    钛为什么称为生物金属

    生物金属说的就是钛金属,钛是一种稀有金属,它具有无毒性燃瞎且生物相容性好的优异皮液空性能,所以被称为“生物金属”。在生活中很多东西都是钛制的,埋晌比如锅具、杯子、手表、眼镜架等,性能优越。.

    生物金属是什么元素

    生物金属是植入尘明人体(或动物体)以修复器官和恢复功能用的金属材料。该材料通常用作人体硬组织如牙齿、骨、关节等和软组织如心脏瓣膜、脑膜、腹膜、人工器官等。

    生物金属材料是目前使用最多的生物材料,因为生物体用材料中,金属比生物有机材料(主要指有机高分子材料)、生物无机非金属材料(主要指生物陶瓷、生物玻璃和碳素材料)以及禅中生物复合材料等具有以下优点:拉伸及压缩强度高;耐冲击性及延展派袭告性好;成形加工性能好,可制成形状复杂的部件;性能稳定,可靠性高。

    骨科使用的金属材料主要有镍铬不锈钢、钴铬钼合金和钛及其合金,有时也应用价格昂贵的钽、铌、金、银、钯、铂等。

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