वैद्यकीय तंत्रज्ञान क्रांतीमध्ये पांढऱ्या कोरंडमची नवीन भूमिका
आता, ते खाली पडले तरी ते फुटणार नाही - रहस्य या 'पांढऱ्या नीलमणी' लेपमध्ये आहे." तो ज्या "पांढऱ्या नीलमणी" बद्दल बोलत होता तोपांढरा कोरंडमऔद्योगिक स्टील पॉलिशिंगमध्ये वापरले जाते. जेव्हा हे अॅल्युमिनियम ऑक्साईड क्रिस्टल, ज्याची मोह्स कडकपणा ९.० आणि रासायनिक शुद्धता ९९% होती, वैद्यकीय क्षेत्रात दाखल झाले, तेव्हा वैद्यकीय साहित्यात एक शांत क्रांती सुरू झाली.
१. औद्योगिक ग्राइंडिंग व्हील्सपासून ते मानवी सांध्यापर्यंत: पदार्थ विज्ञानात सीमापार क्रांती
तुम्हाला कदाचित आश्चर्य वाटत असेल की धातू कापण्यासाठी वापरला जाणारा अ‍ॅब्रेसिव्ह आता वैद्यकीय क्षेत्राचा नवा प्रिय कसा बनला आहे. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, वैद्यकीय तंत्रज्ञानाचा मुख्य उद्देश "बायोमिमेटिझम" आहे - असे साहित्य शोधणे जे मानवी शरीराशी एकरूप होऊ शकेल आणि दशकांच्या झीज सहन करू शकेल.पांढरा कोरंडमदुसरीकडे, "मजबूत रचना" आहे:
त्याची कडकपणाहिरा, आणि त्याची पोशाख प्रतिरोधकता पारंपारिक धातूच्या सांध्यापेक्षा तिप्पट आहे.
त्याची रासायनिक जडत्व अत्यंत तीव्र आहे, म्हणजेच ते मानवी शरीरात विघटन करत नाही, गंजत नाही किंवा अस्वीकार करत नाही.
त्याच्या आरशासारख्या पृष्ठभागामुळे बॅक्टेरियांना जोडणे कठीण होते, ज्यामुळे शस्त्रक्रियेनंतर संसर्गाचा धोका कमी होतो.
२०१८ च्या सुरुवातीला, शांघायमधील एका वैद्यकीय पथकाने वापराचा शोध घेण्यास सुरुवात केलीपांढरा कोरंडम लेपितसांधे. संपूर्ण हिप रिप्लेसमेंट झालेल्या एका नृत्य शिक्षिकेने शस्त्रक्रियेनंतर सहा महिन्यांनी पुन्हा स्टेजवर परतले. "माझे धातूचे सांधे मला इतके थकवायचे की प्रत्येक पाऊल काचेच्या तुटण्यासारखे वाटत असे. आता, मी जवळजवळ विसरतो की मी नाचताना ते तिथे असतात." सध्या, या सांध्यांचे आयुष्यमानपांढरा कॉरंडम-सिरेमिककंपोझिट जॉइंट्सना २५ वर्षांपेक्षा जास्त काळ लोटला आहे, जो पारंपारिक साहित्यांपेक्षा जवळजवळ दुप्पट आहे.
II. स्केलपेलच्या टोकावर "अदृश्य संरक्षक"
पांढऱ्या कोरंडमचा वैद्यकीय प्रवास वैद्यकीय उपकरणांच्या आमूलाग्र परिवर्तनाने सुरू झाला. वैद्यकीय उपकरण निर्मिती कार्यशाळेत, तांत्रिक संचालक ली यांनी चमकदार सर्जिकल फोर्सेप्सच्या रांगेकडे लक्ष वेधले आणि स्पष्ट केले, “स्टेनलेस स्टीलच्या उपकरणांना पॉलिश केल्यानंतरपांढरा कॉरंडम मायक्रोपावडर", पृष्ठभागाचा खडबडीतपणा ०.०१ मायक्रॉनपेक्षा कमी होतो—मानवी केसांच्या जाडीच्या दहा हजारव्या भागापेक्षाही गुळगुळीत." ही अविश्वसनीयपणे गुळगुळीत अत्याधुनिक धार शस्त्रक्रिया कटिंगला लोणीमधून गरम चाकूइतके गुळगुळीत करते, ज्यामुळे ऊतींचे नुकसान ३०% कमी होते आणि रुग्णांच्या उपचारांना लक्षणीयरीत्या गती मिळते.
दंतचिकित्सामध्ये आणखी क्रांतिकारी वापर केला जात आहे. पारंपारिकपणे, दात पीसण्यासाठी डायमंड अ‍ॅब्रेसिव्ह बर्स वापरताना, उच्च-फ्रिक्वेन्सी घर्षणामुळे निर्माण होणारी उष्णता दंत लगद्याला नुकसान पोहोचवू शकते. तथापि, स्वतःला तीक्ष्ण करणारा गुणधर्मपांढरा कोरंडम(वापरताना सतत नवीन कडा विकसित करणे) हे सुनिश्चित करते की बुर सतत तीक्ष्ण राहते. बीजिंग दंत रुग्णालयातील क्लिनिकल डेटा दर्शवितो की पांढऱ्या कोरंडम बुर वापरून रूट कॅनाल उपचारांदरम्यान, दंत लगद्याचे तापमान केवळ 2°C ने वाढते, जे आंतरराष्ट्रीय सुरक्षा मर्यादेपेक्षा 5.5°C ने खूपच कमी आहे.
III. इम्प्लांट कोटिंग्ज: कृत्रिम अवयवांना "हिऱ्याचे कवच" देणे
पांढऱ्या कोरंडमचा सर्वात कल्पनारम्य वैद्यकीय वापर म्हणजे कृत्रिम अवयवांना "दुसरे जीवन" देण्याची त्याची क्षमता. प्लाझ्मा स्प्रेइंग तंत्रज्ञानाचा वापर करून, पांढऱ्या कोरंडम मायक्रोपावडरला उच्च तापमानात टायटॅनियम मिश्र धातुच्या सांध्याच्या पृष्ठभागावर वितळवून स्प्रे केले जाते, ज्यामुळे १०-२० मायक्रॉन जाडीचा दाट संरक्षक थर तयार होतो. या संरचनेची कल्पकता यात आहे:
कठीण बाह्य थर दररोजच्या घर्षणाला प्रतिकार करतो.
आतील मजबूत पाया अनपेक्षित आघात शोषून घेतो.
सूक्ष्म छिद्रयुक्त रचना आजूबाजूच्या हाडांच्या पेशींच्या वाढीस प्रोत्साहन देते.
जर्मन प्रयोगशाळेतील सिम्युलेशनमध्ये असे दिसून आले की ५ दशलक्ष चालण्याच्या चक्रांनंतर, पांढऱ्या कोरंडमने लेपित गुडघ्याच्या कृत्रिम अवयवाचा पोशाख शुद्ध टायटॅनियमच्या फक्त १/८ होता. माझ्या देशाने २०२४ पासून "ग्रीन चॅनल फॉर इनोव्हेटिव्ह मेडिकल डिव्हाइसेस" कार्यक्रमात या तंत्रज्ञानाचा समावेश केला आहे. देशांतर्गत उत्पादित पांढरे कोरंडम-लेपित हिप जॉइंट्स आयात केलेल्या उत्पादनांपेक्षा ४०% स्वस्त आहेत, ज्यामुळे हाडांच्या आजारांनी ग्रस्त असलेल्या लाखो रुग्णांना फायदा होतो.
IV. भविष्यातील क्लिनिकमध्ये पांढरा कोरंडम "हाय-टेक"
वैद्यकीय तंत्रज्ञान क्रांतीमध्ये, पांढरा कोरंडम नवीन सीमा उघडत आहे:
नॅनो-स्केलपांढरा कोरंडम पॉलिशिंग जीन सिक्वेन्सिंग चिप्सच्या निर्मितीमध्ये एजंट्सचा वापर केला जातो, ज्यामुळे शोध अचूकता ९९% वरून ९९.९९% पर्यंत वाढते, ज्यामुळे कर्करोगाची लवकर तपासणी सुलभ होते.
पांढर्‍या कोरंडम प्रबलित सांगाड्याचा समावेश असलेले 3D-प्रिंटेड कृत्रिम कशेरुका नैसर्गिक हाडांच्या दुप्पट दाबण्याची ताकद देतात, ज्यामुळे पाठीच्या ट्यूमरच्या रुग्णांसाठी आशा निर्माण होते.
बायोसेन्सर कोटिंग्ज मेंदू-कॉम्प्युटर इंटरफेस सिग्नलचे शून्य-हस्तक्षेप प्रसारण साध्य करण्यासाठी पांढऱ्या कोरंडमच्या इन्सुलेट गुणधर्मांचा वापर करतात.
शांघायच्या एका संशोधन पथकाने बायोडिग्रेडेबल व्हाईट कॉरंडम बोन स्क्रू देखील विकसित केले आहेत - जे सुरुवातीला कडक आधार देतात आणि हाड बरे होताना हळूहळू वाढीस चालना देणारे अॅल्युमिनियम आयन सोडतात. "भविष्यात, फ्रॅक्चर शस्त्रक्रियेमुळे स्क्रू काढण्यासाठी दुय्यम शस्त्रक्रियेची आवश्यकता दूर होऊ शकते," असे प्रकल्प प्रमुख डॉ. वांग यांनी सशाच्या टिबियावरील प्रायोगिक डेटा सादर करताना सांगितले: आठ आठवड्यांनंतर, स्क्रूचे प्रमाण 60% कमी झाले, तर नव्याने तयार झालेल्या हाडाची घनता नियंत्रण गटाच्या दुप्पट होती.