Alasan yang menguatkan keamanan Titanium dalam tubuh manusia
Monib HealthKemajuan peradaban manusia banyak didukung oleh ditemukan nya bahan baku baru dari logam dan mineral. Seperti kita ketahui bersama bahan logam Titanium adalah logam yang banyak dipakai di sektor industri serta medis.
Titanium adalah unsur kimia dengan simbol Ti (nomor atom 22), biasanya ditemukan secara alami dalam bentuk ikatan oksida (TiO2) dan dapat direduksi (ekstrak) ke bentuk logam transisi yang berkilauan mirip seperti perak. Saat ini dipergunakan secara luas dalam industri cat, kertas, pasta-gigi, sun-screen, kosmetik, penerbangan dan juga otomotif.
Selain untuk keperluan industri saat ini Titanium juga sangat ideal dalam dunia medis dipergunakan untuk penggantian (tulang) panggul, lutut, dan bagian tubuh lainnya. Namun sebagai benda logam dan benda asing yang akan ditanam ditubuh kita, apakah aman? Simak hal-hal berikut yang menjadi alasannya.
1. Logam Yang Ringan dan Sangat Kuat
Sebagai bahan baku penggantian anggota tubuh (protesa), diperlukan logam yang mudah dibentuk, ringan serta kuat. Sejarah penggantian anggota tubuh, seperti dilansir dari nationalgeographic.com, telah ada sejak 3.500 tahun yang lalu dengan ditemukannya artefak tangan buatan kuno dari Jaman Perunggu tepatnya di dataran Swiss, tempat yang sangat jarang digali untuk tujuan arkeologi.
Dengan ditemukannya Titanium (sekitar tahun 1950), logam yang mempunyai karakteristik ringan serta sangat kuat, membawa kabar baik di dunia medis yang saat itu memerlukannya untuk menggantikan tulang manusia (yang rusak akibat penyakit /kecelakaan).
Dilansir dari medilexinc.com, kekuatan tulang manusia dalam 1 inch kubik (1 inch³) dapat menahan beban seberat 19. 000 lbs ( = 8.618 kg). Jika dikonversi lebih kecil dalam 1 cm³ tulang kita mampu menahan beban maksimal 525 kg, sangat kuat bukan? Oleh karena itu jika tulang kita patah /rusak, dan butuh diganti tentunya memerlukan Iogam sekuat Titanium.
Dilansir dari britannica.com dan sciencedirect.com, Titanium ternyata lebih padat daripada tulang manusia. Faktanya bisa terbukti dari perbandingan kepadatan keduanya (-densitas). Tulang manusia memiliki densitas 0,92 - 1,39 gram/ cm³, sedangkan Titanium memiliki densitas 4,5 gram/cm³ diukur dalam suhu ruangan. Namun jika sudah dibentuk menyerupai struktur tulang, lalu diuji dengan tekanan, " tulang buatan" ini 1,3 x lebih kuat dari tulang asli. Artinya dalam 1 cm³ Titanium mampu menahan beban maksimal setara 682 ,5 kg.
2. Logam Yang Tahan Korosi (Anti-Karat)
Tantangan di dunia medis saat memasukkan benda asing adalah: apakah benda itu berbahaya bagi tubuh manusia atau tidak? karena seperti kita ketahui beberapa jenis logam akan mengalami korosi (berkarat) jika dalam jangka waktu lama terpapar cairan, apalagi cairan ini adalah cairan tubuh manusia. Apakah Titanium akan berkarat?
Dilansir dari theconversation.com, Titanium adalah logam yang paling bersahabat (bio-compatible), tidak berbahaya (tidak beracun) untuk jaringan hidup, dikarenakan ketahanannya terhadap korosi akibat cairan tubuh. Kemampuannya bertahan di lingkungan hidup yang keras ini akibat lapisan oksida (pelindung) yang akan terbentuk secara alami jika bersentuhan dengan (oksigen dalam) udara atau kelembapan.
Cairan kimia, asam, air laut, dan gas-gas lain juga tidak mampu membuat Titanium berkarat. Titanium mampu bertahan dari korosi meskipun dipanaskan dalam air atau uap bersuhu 316°C. la hanya mendapatkan sedikit bercak/noda tapi itu bukanlah korosi.
3. Titanium Tahan Lama di Dalam Tubuh
Sebagai implan, fungsi Titanium adalah menggantikan struktur tubuh kita yang rusak karena cedera atau penyakit.
Contohnya tulang. Seperti yang dicontohkan pada gambar X-ray tersebut, seorang pasien dengan kerusakan (bonggol) sendi pinggul terpaksa harus dipotong dan digantikan tulang/sendinya dengan Titanium.
Dilansir dari monib-health.com, ketika implan (tulang) berbahan Titanium dimasukkan dalam tubuh, itu akan bertahan sampai 20 tahun tanpa merubah kualitas atau kekuatannya. Bahkan dental titanium atau dental implant (implan gigi) bisa bertahan lebih lama dari 20 tahun.
Ini akan mengurangi cost atau biaya tindakan pembedahan ulang, memang di saat memasang implan Titanium harganya relatif mahal. Namun (bisa jadi) itu dilakukan sekali seumur hidup. Mengapa bisa begitu? Beberapa tempat Crematorium (pembakaran jenazah) banyak menemukan bekas implan Titanium yang tersisa ketika jenazah telah lebur menjadi abu. Bahkan mereka mendaur ulangnya untuk di perjual-belikan kembali karena harga nya yang relatif mahal.
4. Titanium Mudah Dibentuk, Bahkan dengan Printer 3D
Dilansir dari theconversation.com, Titanium adalah logam yang cukup mahal, dan jika diolah secara tradisional akan menimbulkan masalah. Alasannya karena titik leleh (melting point) Titanium 1.670°C, jauh lebih tinggi dari titik leleh (paduan) baja yang hanya 1.370°C. Hal ini merupakan tantangan tersendiri.
Pada umum nya proses membentuk alias mencetak barang berbahan logam adalah dengan memanaskan bahan sampai titik lelehnya, lalu cairan panas itu dimasukkan pada cetakan khusus yang telah disiapkan. Cara tradisional ini selain tidak praktis juga membutuhkan biaya bahan bakar yang cukup mahal.
Dengan terciptanya mesin cetak 3D banyak memangkas proses-proses yang rumit itu menjadi lebih sederhana dan murah. Model 3 dimensi yang telah disiapkan oleh designer sesuai dimensi yang diinginkan, dibantu software 3D modelling yang terhubung ke Printer 3D, terciptalah karya yang menakjubkan dengan akurasi kemiripan 99% dari benda aslinya. Implan titanium harus dibentuk sedemikian rupa mengikuti dimensi dan kontur objek yang diinginkan, supaya presisi ketika dimasukkan ke tubuh manusia.
Berbeda dengan cara tradisional, mencetak objek 3D dengan mesin Printer 3D adalah dengan menggabungkan lapisan demi lapisan (layer) berbahan (Titanium) untuk membentuk objek sesuai model dan skala ukuran yang kita inginkan.
Proses ini memungkinkan kita menciptakan bentuk-bentuk yang kompleks seperti tulang rahang, implan gigi, tulang tumit (heels), implan tulang pinggul (hip), atau plat kranioplasti guna diimplan pada (pembedahan) tulang tengkorak.
Source
1.https://theconversation.com/titanium-is-the-perfect-metal-to-make-replacement-human-body-parts-115361
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S136970211830347X
3. https://monib-health.com/en/post/55-how-long-do-metal-implants-last
4. https://medilexinc.com/a-spoonful-of-medicine-blog/bone-strength
0 Comments:
Posting Komentar