Revolutionäre Magnesiumlegierung ermöglicht kontrollierte DegradationEin innovatives Design von Tung-Lin Tsai und Chun-Chieh Tseng
Die Controllable Hydro-Reactive Magnesiumlegierung nutzt die metabolisierbaren und ungiftigen Eigenschaften von Magnesium, Zink und Calcium, um die Entropiewerte der Legierung zu verändern. Dadurch kann die Degradationsrate der Legierung präzise gesteuert werden, basierend auf ihrer Anwendung. Dies verbessert ihre Stabilität und mechanischen Eigenschaften. Diese Technologie wurde verwendet, um die erste Einweg-Magnesiumlegierungshämostaseklammer zu entwickeln, die im Körper abgebaut und absorbiert werden kann.
Die Controllable Hydro-Reactive Magnesiumlegierung durchbricht die Kontrollierbarkeit, die mit herkömmlichen Technologien nicht erreicht werden kann, indem sie den Mischentropiewert der Legierung modifiziert. Sie verbessert die schlechte Korrosionsbeständigkeit herkömmlicher Magnesiumlegierungen. Sie kann herkömmliche Magnesiumlegierungen mit Aluminium, Zinn, Seltenerdmetallen und anderen Elementen ersetzen, die die menschliche Gesundheit gefährden. Sie stärkt die Korrosionsbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften der Legierung selbst und ermöglicht eine gleichmäßige und kontrollierte Degradation.
Die Controllable Hydro-Reactive Magnesiumlegierung ist das weltweit erste innovative Material. Die Degradationsrate der Mg-Zn-Ca-Legierung wird präzise gesteuert, um eine gleichmäßige und langsame Degradation zu erreichen, bis sie vollständig vom menschlichen Körper absorbiert wird. Sie kann vollständig mit Körperflüssigkeiten aus dem System ausgeschieden werden. Daher ist kein zweiter chirurgischer Eingriff zur Entfernung erforderlich, was den psychischen und physischen Schmerz für den Patienten beseitigt.
Die Controllable Hydro-Reactive Magnesiumlegierung ist sicher für biomedizinische Anwendungen, hat eine hohe Affinität zum menschlichen Körper und ist biologisch abbaubar. Sie kann dazu beitragen, die Aktivität von Knochenzellen bei Patienten zu stimulieren, den korrosiven Einfluss von Körperflüssigkeiten zu widerstehen und den Stress Shielding Effect zu beseitigen. Es ist keine zusätzliche Oberflächenbehandlung erforderlich, um die Degradationsrate zu verlangsamen, was die Herstellungskosten um mehr als 20% senken kann.
Die Entwicklung der Controllable Hydro-Reactive Magnesiumlegierung begann im Januar 2019 in Taiwan und wurde im November 2020 abgeschlossen. Das Produkt wurde mit mehreren internationalen Auszeichnungen wie dem Red Dot Design Award in Deutschland, dem Golden Pin Design Award in Taiwan und dem R&D 100 Award in den USA ausgezeichnet.
Die Controllable Hydro-Reactive Magnesiumlegierung wurde bereits auf dem Markt eingeführt und wird in Zusammenarbeit mit medizinischen Geräteherstellern und medizinischen Einrichtungen eingesetzt. Sie ermöglicht die Entwicklung und Gestaltung des weltweit ersten Einweg-Klippapplikators zur Kontrolle der Degradationsrate von medizinischen Magnesiumlegierungen, der vom menschlichen Körper absorbiert werden kann. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Entfernung nach der Operation und die Materialdegradation erfolgt allmählich.
Die Controllable Hydro-Reactive Magnesiumlegierung stellt eine biologisch abbaubare medizinische Materiallösung dar, bei der kein weiterer chirurgischer Eingriff zur Entfernung erforderlich ist. Sie erfüllt die ISO10993-Testspezifikation und hat die biologische Toxizität, Reizung und Allergie bestanden.
Bilder: Tung-Lin Tsai
Projektdetails und Credits
Projektdesigner: Tung-Lin Tsai
Bildnachweis: Image #1: Tung-Lin Tsai, Disposable Clip Applier of Controlling the Degradation Rate technology of Medical Magnesium Alloys, 2020.
Image #2: Tung-Lin Tsai, Clip Design, 2020.
Image #3: Tung-Lin Tsai, Clip Design, 2020.
Image #4: Tung-Lin Tsai, Handle Design, 2020.
Image #5: Tung-Lin Tsai, Quick Punch, 2020.
Projektteam Mitglieder: Tung-Lin Tsai
Chun-Chieh Tseng
Pei-Hua Wang
Rong-Ting Li
Projektname: Magnesium Alloy
Projektkunde: Tung-Lin Tsai