Baltā korunda jaunā loma medicīnas tehnoloģiju revolūcijā
Tagad tas nesaplaisās pat nomešanas gadījumā — noslēpums slēpjas šajā “baltā safīra” pārklājumā.” Viņš atsaucās uz “balto safīru”.baltais korundsizmanto rūpnieciskajā tērauda pulēšanā. Kad šis alumīnija oksīda kristāls ar Mosa cietību 9,0 un ķīmisko tīrību 99% nonāca medicīnas jomā, sākās klusa revolūcija medicīnas materiālos.
1. No rūpnieciskajām slīpripām līdz cilvēka locītavām: pārrobežu revolūcija materiālzinātnē
Jums varētu rasties jautājums, kā abrazīvs materiāls, ko sākotnēji izmantoja metāla griešanai, ir kļuvis par medicīnas jomas jauno mīluli. Vienkārši sakot, medicīnas tehnoloģiju galvenais mērķis ir "biomimētisms" — atrast materiālus, kas var gan integrēties cilvēka ķermenī, gan izturēt gadu desmitiem ilgu nodilumu.Baltais korunds, no otras puses, ir “spēcīga struktūra”:
Tās cietība ir salīdzināma ardimants, un tā nodilumizturība trīs reizes pārsniedz tradicionālo metāla savienojumu nodilumizturību.
Tā ķīmiskā inerce ir ārkārtīgi spēcīga, kas nozīmē, ka tā nesadalās, nerūsē un neizraisa atgrūšanu cilvēka organismā.
Tā spoguļvirsma apgrūtina baktēriju piestiprināšanos, samazinot pēcoperācijas infekcijas risku.
Jau 2018. gadā medicīnas komanda Šanhajā sāka izpētīt iespējas izmantotbalts korunda pārklājumslocītavas. Deju skolotāja, kurai tika veikta pilnīga gūžas locītavas endoprotezēšana, sešus mēnešus pēc operācijas atgriezās uz skatuves. "Manas metāla locītavas mani tik ļoti nodildināja, ka katrs solis šķita kā plīstošs stikls. Tagad, dejojot, es gandrīz aizmirstu, ka tās tur ir." Pašlaik šobaltā korunda keramikakompozītmateriālu savienojumu kalpošanas laiks ir pārsniedzis 25 gadus, kas ir gandrīz divreiz vairāk nekā tradicionālajiem materiāliem.
II. “Neredzamais sargs” uz skalpeļa gala
Baltā korunda medicīniskais ceļojums sākās ar radikālu medicīnas instrumentu pārveidošanu. Medicīnas ierīču ražošanas darbnīcā tehniskais direktors Li norādīja uz mirdzošu ķirurģisko pincešu rindu un paskaidroja: “Pēc nerūsējošā tērauda instrumentu pulēšanas ar…”baltā korunda mikropulveris, virsmas raupjums tiek samazināts līdz mazāk nekā 0,01 mikronam — gludāks par vienu desmittūkstošo daļu no cilvēka mata biezuma.” Šī neticami gludā griešanas mala padara ķirurģisko griešanu tikpat gludu kā karsts nazis caur sviestu, samazinot audu bojājumus par 30 % un ievērojami paātrinot pacienta dzīšanu.
Vēl revolucionārāks pielietojums ir zobārstniecībā. Tradicionāli, izmantojot dimanta abrazīvos urbjus zobu slīpēšanai, augstfrekvences berzes radītais siltums var sabojāt zobu pulpu. Tomēr pašuzasinošā īpašībabaltais korunds(lietošanas laikā pastāvīgi attīstot jaunas asmes) nodrošina, ka urbis vienmēr ir ass. Pekinas zobārstniecības slimnīcas klīniskie dati liecina, ka sakņu kanālu ārstēšanas laikā, izmantojot baltā korunda urbjus, zobu pulpas temperatūra paaugstinās tikai par 2 °C, kas ir krietni zem starptautiskās drošības robežas 5,5 °C.
III. Implantu pārklājumi: mākslīgo orgānu “dimanta bruņu” piešķiršana
Visizdomas bagātākais baltā korunda medicīniskais pielietojums ir tā spēja piešķirt mākslīgiem orgāniem "otro dzīvi". Izmantojot plazmas izsmidzināšanas tehnoloģiju, baltā korunda mikropulveris tiek izkausēts un izsmidzināts uz titāna sakausējuma savienojuma virsmas augstā temperatūrā, veidojot blīvu aizsargslāni 10-20 mikronu biezumā. Šīs struktūras atjautība slēpjas:
Cietais ārējais slānis ir izturīgs pret ikdienas berzi.
Izturīgā iekšējā pamatne absorbē negaidītus triecienus.
Mikroporainā struktūra veicina apkārtējo kaulu šūnu augšanu.
Simulācijas Vācijas laboratorijā parādīja, ka pēc 5 miljoniem iešanas ciklu ar baltu korundu pārklātas ceļa protēzes nodilums bija tikai 1/8 no tīra titāna nodiluma. Mana valsts ir iekļāvusi šo tehnoloģiju savā programmā “Zaļais kanāls inovatīvām medicīnas ierīcēm” kopš 2024. gada. Vietējā ražojuma ar baltu korundu pārklātas gūžas locītavas ir par 40% lētākas nekā importētie produkti, kas sniedz labumu simtiem tūkstošu pacientu ar kaulu slimībām.
IV. Baltais korunds “augstās tehnoloģijas” nākotnes klīnikā
Medicīnas jomā tehnoloģiskās revolūcijas laikā baltais korunds paver jaunas robežas:
Nano mērogabaltā korunda pulēšana Gēnu sekvencēšanas mikroshēmu ražošanā tiek izmantoti aģenti, kas palielina noteikšanas precizitāti no 99% līdz 99,99%, tādējādi atvieglojot agrīnu vēža skrīningu.
3D drukāti mākslīgie skriemeļi, kuros iestrādāts ar baltu korundu pastiprināts skelets, piedāvā divreiz lielāku spiedes izturību nekā dabiskais kauls, sniedzot cerību mugurkaula audzēja pacientiem.
Biosensoru pārklājumi izmanto baltā korunda izolācijas īpašības, lai panāktu smadzeņu un datora saskarnes signālu pārraidi bez traucējumiem.
Šanhajas pētnieku komanda pat ir izstrādājusi bioloģiski noārdāmas balta korunda kaulu skrūves, kas sākotnēji nodrošina stingru atbalstu un kaula dzīšanas laikā lēnām atbrīvo augšanu veicinošus alumīnija jonus. "Nākotnē lūzumu ķirurģija varētu novērst nepieciešamību pēc sekundāras operācijas skrūves noņemšanai," sacīja projekta vadītājs Dr. Vans, prezentējot eksperimentālus datus par trušu stilba kauliem: pēc astoņām nedēļām skrūves tilpums samazinājās par 60%, bet jaunizveidotā kaula blīvums bija divreiz lielāks nekā kontroles grupā.