เกี่ยวกับการใช้ทองคำและเงินเป็นวัสดุสำหรับลวดแม่เหล็กที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ

วันนี้ เราได้รับการสอบถามที่น่าสนใจจากบริษัท Velentium Medical ซึ่งสอบถามเกี่ยวกับลวดแม่เหล็กและลวด Litz ที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ทำจากเงินหรือทอง หรือวัสดุฉนวนที่เข้ากันได้ทางชีวภาพอื่นๆ ความต้องการนี้เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีการชาร์จไร้สายสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ฝังในร่างกาย

บริษัท Tianjin Ruiyuan Electrical Equipment Co., Ltd. เคยได้รับคำถามลักษณะนี้มาก่อนและได้ให้คำตอบที่มีคุณภาพสูงแก่ลูกค้ามาแล้ว ห้องปฏิบัติการ Ruiyuan ยังได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับทองคำ เงิน และทองแดงในฐานะวัสดุที่สามารถฝังในร่างกายได้ ดังต่อไปนี้:

ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ฝังในร่างกาย ความเข้ากันได้ทางชีวภาพของวัสดุขึ้นอยู่กับการโต้ตอบกับเนื้อเยื่อของมนุษย์ ซึ่งรวมถึงปัจจัยต่างๆ เช่น ความต้านทานการกัดกร่อน การตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน และความเป็นพิษต่อเซลล์ โดยทั่วไปแล้ว ทองคำ (Au) และเงิน (Ag) ถือว่ามีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี ในขณะที่ทองแดง (Cu) มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพต่ำ ด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

1. ความเข้ากันได้ทางชีวภาพของทองคำ (Au)
ความเฉื่อยทางเคมี: ทองคำเป็นโลหะมีค่าที่แทบจะไม่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันหรือการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมทางสรีรวิทยา และไม่ปล่อยไอออนจำนวนมากเข้าสู่ร่างกาย
กระตุ้นภูมิคุ้มกันต่ำ: ทองคำไม่ค่อยก่อให้เกิดการอักเสบหรือการปฏิเสธจากระบบภูมิคุ้มกัน ทำให้เหมาะสำหรับการฝังในร่างกายในระยะยาว

2. ความเข้ากันได้ทางชีวภาพของเงิน (Ag)
คุณสมบัติในการต้านเชื้อแบคทีเรีย: ไอออนเงิน (Ag⁺) มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียในวงกว้าง จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ฝังในร่างกายระยะสั้น (เช่น สายสวนปัสสาวะและวัสดุปิดแผล)
การปลดปล่อยที่ควบคุมได้: แม้ว่าเงินจะปล่อยไอออนออกมาในปริมาณเล็กน้อย แต่การออกแบบที่เหมาะสม (เช่น การเคลือบด้วยนาโนซิลเวอร์) สามารถลดความเป็นพิษและออกฤทธิ์ต้านแบคทีเรียโดยไม่ทำลายเซลล์ของมนุษย์อย่างร้ายแรงได้
ความเป็นพิษที่อาจเกิดขึ้น: ไอออนเงินที่มีความเข้มข้นสูงอาจก่อให้เกิดความเป็นพิษต่อเซลล์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมปริมาณและอัตราการปลดปล่อยอย่างระมัดระวัง

3. ความเข้ากันได้ทางชีวภาพของทองแดง (Cu)
มีความไวต่อปฏิกิริยาเคมีสูง: ทองแดงสามารถถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายในสภาพแวดล้อมของของเหลวในร่างกาย (เช่น การเกิด Cu²⁺) และไอออนทองแดงที่ถูกปล่อยออกมาจะกระตุ้นปฏิกิริยาอนุมูลอิสระ ซึ่งนำไปสู่ความเสียหายของเซลล์ การแตกหักของ DNA และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโปรตีน
ผลกระตุ้นการอักเสบ: ไอออนทองแดงสามารถกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน ทำให้เกิดการอักเสบเรื้อรังหรือพังผืดในเนื้อเยื่อได้
ความเป็นพิษต่อระบบประสาท: การสะสมของทองแดงมากเกินไป (เช่น โรควิลสัน) อาจทำลายตับและระบบประสาทได้ ดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับการฝังในร่างกายในระยะยาว
การประยุกต์ใช้ที่โดดเด่น: คุณสมบัติในการต้านเชื้อแบคทีเรียของทองแดงทำให้สามารถนำไปใช้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ระยะสั้น (เช่น สารเคลือบพื้นผิวต้านเชื้อแบคทีเรีย) ได้ แต่ปริมาณการปล่อยสารต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด

สรุปประเด็นสำคัญ

บทสรุป
ทองและเงินเป็นวัสดุที่นิยมใช้สำหรับวัสดุปลูกถ่ายทางการแพทย์ เนื่องจากมีฤทธิ์กัดกร่อนต่ำและผลกระทบทางชีวภาพที่ควบคุมได้ ในขณะที่ปฏิกิริยาทางเคมีและความเป็นพิษของทองแดงจำกัดการใช้งานในวัสดุปลูกถ่ายระยะยาว อย่างไรก็ตาม การปรับเปลี่ยนพื้นผิว (เช่น การเคลือบออกไซด์หรือการผสมโลหะ) สามารถนำคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียของทองแดงมาใช้ได้ในระดับหนึ่ง แต่ต้องมีการประเมินความปลอดภัยอย่างเข้มงวด