医用不锈钢由铁、碳、镍、铬、钼等元素组成,强度大、抗腐蚀性较好,且价格较低,易于加工成型,在临床医学上广泛应用, 如在齿科用于矫正或镶嵌牙齿,在心血管内科领域用作心血管支架,在骨科领域被制作成人工关节和各种骨折固定器械。
医用不锈钢经历了不锈钢18-8、不锈钢316、不锈钢316L等发展阶段,抗腐蚀性能不断加强,但仍存在一定问题。首先,医用不锈钢具有高密度、 高强度、高弹性模量等特性,骨组织易出现应力遮挡现象,力学刺激不够导致骨质疏松,增加再次骨折的风险;其次,医用不锈钢不可避免地存在缝隙腐蚀、 摩擦腐蚀、疲劳腐蚀等问题,对环境要求较高;再者不锈钢中含有较多的镍,而镍析出可能会引起过敏、生理病变等毒性反应,还会使植入体因松动而失效。
近年来,低镍和无镍不锈钢正在研发中,其中中科院金属研究所开发出一种新型的医用高氮无镍奥氏体不锈钢,并获得了国家发明专利, 这种不锈钢不仅有效解决了镍元素的毒性问题,还改善了力学性能,有望得到临床应用。除此之外,中科院还通过在医用不锈钢中添加铜元素, 研制出多种抗菌不锈钢,并验证了其抗菌效果。 这些研发成果将有效降低材料成本和潜在的副作用,使医用不锈钢有更广阔的发展前景。