Uporaba kovinskih materialov v medicinski industriji mora biti popolnoma neškodljiva za človeško telo. Ko je kovinska korozija, lahko raztopi kovinske ione, za organizem (človeško telo) celične organizacije vpliva, zato je treba izbrati kovinske materiale, ki niso enostavni za korozijo, visoko korozijsko odporne, titan je nekakšen visok materiali, odporni proti koroziji. Medicinski kovinski materiali od serije nerjavečega jekla do serije zlitin na osnovi kobalta in titana, razmerje titana in titanovih zlitin se povečuje. Količina titana, ki se uporablja v medicinski industriji po vsem svetu, je približno 1,000 ton na leto.
Da bi opazovali odziv kovinskih ionov na prilagodljivost človeškega telesa, so v laboratoriju izvedli metodo vrednotenja prilagodljivosti celic z uporabo celic, občutljivih na kovinske ione, kot so mišji pljučni fibroblasti (celice V79) in miši (20-dan- stare miši) tkiva fibroblastov (celice I929), ki se uporabljajo za medicinske poskuse na Kitajskem, in neodvisna upravna ustanova za tehnologijo vrednotenja izdelkov (IAIPET). Elementarne monomerne ione, ki jih je zagotovil Tehnični odbor za standardizacijo biološkega vrednotenja medicinskih pripomočkov (TCSBMD), smo razdelili v tri skupine, kot je prikazano na sliki 1, glede na njihove reakcije na človeško telo (žive organizme).
Vanadij (V), nikelj (Ni) in baker (Cu) so priznani kot zelo strupeni in celična smrt nastopi v kratkem času pri koncentraciji delcev na milijon (×{{0}}) teh elementov. Rezultati poskusa z vanadijem (V) in nikljem (N) v celicah V79 so prikazani na sliki 2. Rezultati enotedenskega potopnega testa so pokazali, da so vse celice umrle, ko je bil nikelj okoli 10×10-6 ( pm=delcev na milijon), medtem ko je bil vanadij (V) dve števki manj in vse celice so umrle, ko je bil vanadij okoli 0,6×10-6. Drugič, ko so bila trda tkiva (kosti) in mehka tkiva (tetive) majhnih živali, kot so podgane in zajci, zakopana v kovinske plošče za testiranje, je gotovo, da so te strupene kovine povzročile nekrozo v trdih tkivih (kosteh) in mehka tkiva (tetive) v kontaktnem delu.
energija nastajanja celične populacije a-V79 glede na koncentracijo nikljevih (Ni) ionov.
Energija nastajanja celične populacije b-V79 glede na koncentracijo vanadijevih (V) ionov.
Druga skupina je označena kot škodljiva, v stanju implantacije in pritrditve, v vlaknastem tkivu na kontaktnem mestu, ki tvori nekakšno reakcijo biomase, ki se odvaja navzven, in to velja za železo, aluminij, zlato, srebro itd. Splošni kovinski materiali, kot sta nerjaveče jeklo SUS 304L in nerjaveče jeklo SUS 36L ter zlitine kobalta in kroma, spadajo v to vrsto. Kovinski kos, vdelan v trdo tkivo, ki ni zraščen s kostnimi celicami, se odstrani gladko in brez upora, ko se nekaj tednov kasneje izvede test odstranitve.
Tretja skupina najmanj reagira z živimi organizmi in je primerna za implantacijo in pritrditev titana, cirkonija, niobija, tantala, platine itd. Ko so te kovine vsajene v žive organizme ali pritrjene nanje, so tesno povezane s trdimi in mehkimi tkivi ter se somatizirajo.
Posledično je titan varna kovina, saj je manj verjetno, da bo povzročil poškodbe živih organizmov. Ko se uporabljajo titanove zlitine, so uporabljeni legirni elementi manj odporni proti koroziji kot čisti titan, in ko pride do korozije, se legirni elementi raztopijo. Treba je izbrati legirne elemente, ki so odporni proti koroziji in neinvazivni. V titanovih zlitinah se zlitina Ti-6AI-4V že dolgo uporablja v proizvodnji letal in inženirske opreme, odporne na morsko vodo, in ima veliko primerov uporabe. Na medicinskem področju se že dolgo uporabljajo zlitine ELI, ki imajo dobro odpornost proti koroziji (nizka vsebnost železa, kisika in vodika). Pred kratkim pa smo v okviru raziskav in razvoja titanovih zlitin za implantacijo in namestitev standardizirali zlitino Ti-13Nb-13Zr z zamenjavo vanadija (V) z niobijem (Nb), ki je neškodljiva zlitina, ki temelji na poročilu o mutagenosti monomera (ASTM, ISO). Kmalu bo na voljo tudi dobro sprejeta in agresivna zlitina, ki izloča aluminij.
