2/26/2016 BİYOMEDİKAL MALZEMELERDEKİ GELİŞMELER (I) ( ) BİYOMALZEMELER

Transkript

1 BİYOMEDİKAL MALZEMELERDEKİ GELİŞMELER (I) ( ) Biyolojik malzeme; insan vücudunu oluşturan kıkırdak, kemik ve kas dan meydana gelen canlı dokulardır ve doğal biomalzeme olarak da isimlendirilir. 1 2 Biyomalzeme ise, hastalanmış veya yaralanmış dokunun değiştirilmesi ya da desteklenmesi için insan vücudunun onarımında kullanılan, üretilmiş ve işlenmiş malzeme olarak tanımlanır. BİYOMALZEMELER 1. GİRİŞ VE TARİHÇE Günümüzde büyük ilerlemelerin kaydedildiği bilim dallarından biri olan biyomalzeme bilimi nde, biyolojik sistemlerle etkileştiğinde uyum sağlayabilecek yeni malzemelerin geliştirilmesi için yoğun çaba harcanmaktadır. 3 4 Biyomedikal ürünlerde kullanılacak malzemelerin, biyolojik sistemlerle etkileştiğinde uyum sağlayabilmeleri ve yan etki oluşturmamaları için çalışmalar hızla devam etmektedir. Biyomalzeme uygulamaları, malzeme bilimi, doku mühendisliği ve biyomedikal alanda yapılan çalışmalara birincil derecede bağlı olup, bilim alanlarının aşağıdaki resimde gösterildiği üzere senteziyle güçlenmiş ve başlı başına bir uzmanlık alanı haline gelmiştir

2 Sentez bilim dalı olarak Biyomalzeme Bilimi ve diğer bilim dallarıyla etkileşimi Gün geçtikçe önemi ve uygulama alanı artan biyouyumlu, güvenilir ve etkin olan biyomalzemeler, insan vücudundaki organ ya da dokuların işlevlerini yerine getirmek veya desteklemek amacıyla kullanılan malzemeler olup, sürekli olarak veya belli aralıklarla vücut sıvıları ile temas halindedirler. 7 8 Bilimsel anlamda yeni bir kavram olmasına karşın, uygulamada biyomalzemelerin kullanımı, tarihin çok eski zamanlarına kadar uzanmaktadır. Tarihte bulunan ilk biyomalzeme de asa, yani bastondur. 9 Mısır mumyalarında bulunan yapay göz, burun ve dişler bunun en güzel kanıtlarıdır. Altın ın diş hekimliğinde kullanımı, 2000 yıl öncesine kadar uzanmaktadır. Bronz ve bakır kemik protezlerinin kullanımı, milattan önceye kadar gitmektedir. 10 Bakır iyonunun vücudu zehirleyici etkisine karşın 19. yüzyıl ortalarına kadar daha uygun malzeme bulunamadığından bu protezlerin kullanımı devam etmiştir. 19. yüzyıl ortasından itibaren yabancı malzemelerin vücut içerisinde kullanımına yönelik ciddi ilerlemeler kaydedilmiştir

3 İnsan vücudunda kullanılmak üzere geliştirilen ilk metal, Vanadyum Çeliği olup, 1938 yılında üretilmiş ve kemik kırıklarında plaka ve vida olarak kullanılmıştır lara kadar kullanılan bu protezler, korozyona uğradığında ciddi tehlikeler oluşturmuştur de alumina ve zirkonya, herhangi bir biyolojik olumsuzluk oluşturmaksızın protezlerde kullanılmaya başlanmış, ancak inert yapıdaki bu seramiklerin dokuya bağlanmaları zayıf olduğundan bir takım sorunlarla karşılaşılmıştır. 15 Hench tarafından geliştirilen (45S5-Bioglass ) biyocam ve hidroksiapatit gibi biyoaktif seramikler ile bu problem kısmen de olsa çözülmüştür

4 ilk başarılı protezler iskeletteki kırıkların tedavisinde kullanılan kemik plakaları dır. Bunu 1950 lerde kan damarlarının değişimi ve yapay kalp vanaları nın geliştirilmesi, 1960 larda da kalça protezleri izlemiştir. Kalp ile ilgili cihazlarda esnek yapılı sentetik bir polimer olan poliüretan kullanılırken, kalça protezlerinde paslanmaz çelikler tercih edilmiştir Bunun yanı sıra, ilk olarak 1937 de diş hekimliğinde kullanılmaya başlanan Polimetilmetakrilat (PMMA) ve yüksek molekül ağırlıklı polietilen (HDPE) de kalça protezi olarak kullanılmıştır. II. Dünya Savaşından sonra Poliamid, damar protezlerinde kullanılmıştır lerde ilk sentetik, bozunur yapıdaki ameliyat ipliği, Poliglikolikasit den üretilmiştir. Kısacası, son 30 yılda 40 ı aşkın metal, seramik ve polimer, vücudun 40 dan fazla değişik parçasının onarımı ve yenilenmesi için kullanılmıştır Biyomalzemeler, yalnızca protez olarak değil, ekstrakorporeal cihazlarda (vücut dışına yerleştirilen ama vücutla etkileşim halindeki cihazlar), çeşitli eczacılık ürünlerinde ve teşhis kitlerinde de yaygın olarak kullanılmaktadır. 23 Biyomalzemelerin kullanım alanları na bakıldığında insan hayatını çepeçevre kuşattığı görülmekte olup maddeler halinde kısaca şu şekilde sıralanabilir: 1. Hastalıklı veya hasar görmüş kısımların yerine (diyaliz, protezler) 2. İyileşmeye yardımcı olmak (ameliyat ipliği (kat-küt),vidalar teller) 24 4

5 3. Fonksiyonelliği artırmak (lens, kalp pili, işitme cihazı) 4.Kozmetik problemleri düzeltmek (diş teli, deri implantasyonu, silikon) 5. Tedaviye yardımcı olmak (katater, direnaj) Ancak, halen biyomalzemelerde aşılamamış sorunlar da vardır. Bunların çözümünde doku mühendisliği ve gen tedavisi alternatif yaklaşımlar sunmaktadır. 6.Teşhise yardımcı olmak (biyoalgılayıcılar, endoskopi, enjektör) 7.Fonksiyon bozukluklarını düzeltmek (omurga fixatörleri) Özellikle nanoteknoloji, bilişim teknolojileri ve imalat yöntemlerindeki gelişmelere paralel olarak daha mükemmel biyomalzemelerin geliştirilmesi hedeflenmektedir TANIM VE KULLANIM AMAÇLARI Hastalıklı veya zarar görmüş bir doku ve organın yenilenmesi, tedavi edilmesi için insan vücuduna geçici veya sürekli olarak yerleştirilen özel olarak imal edilmiş malzemelere biyomalzeme denir. Biyomalzemeler; metaller, seramikler, polimerler ve kompozitler olmak üzere 4 gruba ayrılırlar. Metalik ve metalik olmayan şeklinde de biomalzemeler 2 ana gruba ayrılabilir Metalik olmayan biomalzemerde polimerler ve seramiklerdir. Karbon esaslı biomalzeme de bu gruba dahil edilmektedir. Tablo 1 de çeşitli biyomedikal uygulamalarda kullanılan biyomalzemeler görülmektedir

6 Tablo 1. Biyomedikal ürünlerde kullanılan biomalzemeler İnsan vücudunun onarımında kullanılan biyomalzemeler iç ve dış protezler olarak ikiye ayrılır. Dış protezlere örnek olarak yapay kol, bacak ve eklemler verilebilir İç protezlerin (implant) ise birçok uygulama alanı vardır: ortopedi, kardiyovasküler, plastik cerrahi, üroloji, diş hekimliği, çene cerrahisi ve benzeri birçok branşta implantlardan yararlanılır. İmplantlar genellikle aşağıdaki amaçlar için kullanılırlar: a) Hasara, kazaya uğramış veya aşınmış anatomik parçanın (uzvun) yerini almak (bu uzuv bir kalça eklemi, bir kalp kapakçığı veya opak hale gelmiş bir kornea olabilir)

7 b) Doğuştan olmayan veya gelişmemiş kısımların benzerlerini yapmak. Bu metodla genellikle kafa, boyun, göğüsler ve yüzdeki anormallikler giderilir. c) Dokunun iyileşmesine yardım etmek için. Yumuşak doku yaralarını kapatmada süturler (yara dikme telleri) kırık kemikleri tespit etmek için ise kemik plakaları, vidaları ve çivileri kullanılır d) Çocuklarda anormal kamburluk gibi özellikle mekanik orijinli deformasyonları düzeltmek için. e) Bir organın veya vücudun bir kısmının fonksiyonunu düzeltmek için. Bu genellikle hayati organlarda (kalp gibi) kasların kontrolü imkânsız olduğu zaman kullanılır. İmplante edilmiş kalp atışı ayarlayıcıları (kalp pilleri) kalpteki kasların aktivitesini kontrol eder İmplantlar, kalıcı özelliklere sahip olup, vücutta uzun süre görev yapmaları amacıyla kullanılırlar. Bu tür protezler en az 30 yıl veya daha fazla dayanım göstermelidir

8 Bir implant malzemesinde bulunması gerekli özellikler şunlardır: 3. İMPLANT MALZEMELERİN ÖZELLİKLERİ a) Biolojik yönden inert olup zehirleyici olmamalıdır, yani implant malzemesinin varlığı biolojik bünye üzerinde lokal veya sistematik zararlı etkiler ortaya çıkarmamalıdır. Kısaca malzeme alerjik ve toksik olmamalıdır b) Vücudun dokuları arasındaki sıvılar ile karşılıklı ilişkide korozyon ve enfeksiyona karşı koyacak güçte olmalıdır. Yani dokular malzemenin çözünmesine sebep olmamalıdır. Dolayısiyla, sodyum klorürlü vücut sıvılarında korozyon direnci iyi olmalıdır. c) İmplante edilen malzeme karşılaştırılan zaman içerisinde kendisinden beklenilen mekanik ve fiziksel özellikleri gerçekleştirmelidir. Eklem protezlerinde oynak yerler aşınmaya dayanıklı ve yorulma mukavemetleri ise yüksek olmalıdır

9 İdeal implant malzemesi kimyasal ve biyolojik yönden inert, bakteriler tarafindan aynştırılmaya dirençli ve non-toksik olmalıdır. Biomalzemeler mekanik gerilme durumları, tipleri, korozyon nedenleri ve başarısızlıkları yönünden pek çok araştırmaya konu olmuştur. Aynı şekilde malzeme en azından istenilen zaman zarfında implantın foksiyonunu yapmasını sağlayacak çok iyi mekanik ve fiziksel özelliklere sahip olmalıdır. Kullanılan malzemelere bağlı olarak doku ile implant ara yüzeyinde oluşacak kimyasal ve elektrokimyasal reaksiyonların karşılıklı etkisi sonucu yerine ve dokusuna göre tıbbi aksaklıklar bugün dahi olmaktadır Bu yüzden daha güvenilir malzemelere ihtiyaç duyulmakta ve araştırmalar bu aksaklıkların giderilebilmesi doğrultusunda hızla devam etmektedir. 3.1 İmplant Malzemelerin Biouyumluluğu (Biocompatibility) Biyouyumluluk; malzeme ve vücut sıvılarının kimyasal etkileşimi ve bu etkileşimin fizyolojik sonuçlarının vücuda ne kadar zarar verip vermediğidir Bir malzemenin biyouyumlu olması için bulunduğu canlıdaki fizyolojik ortam tarafından kabul edilmesi gerekir. Bu yaklaşımlara rağmen biyouyumluluğun çok kesin bir tanımı yoktur. 53 Çünkü kullanılan malzemenin vücudun neresinde ve ne amaçla kullanılacağı bu tanımı belirler. Direkt kanla temas edecek malzemeyle, direkt kemikle temas edecek malzemenin biyouyumluluk tanımları birbirinden çok farklıdır. 54 9

10 Biyomalzemeler, biyolojik sistemlerin içerisinde veya onlarla ilişkide olan sistematik ve farmakolojik olarak reaksiyona girmeyen malzemelerdir. Bulundukları canlı ortamlarda herhangi bir toksik - kanserojen etkide bulunmamaları ve dokuların normal gelişimlerine engel olmamaları istenir. Biyouyumluluk, bir biyomalzemenin en önemli özelliği olup, vücut ile uyuşabilirlik olarak tanımlanabilir. Genelde verilen malzemenin biyouyumluluğu, malzemenin kullanımda olduğu sürece oluşabilecek malzeme ile hasta veya doku etkileşimi ile sınırlıdır İmplant malzemeden; hedef sistem ile uyumlu olması, yerine göre Ph uyumu, yerine göre mekanik dayanım, korozyon dayanımı, yorulmaaşınma dayanımı, mekanik ve performans gereklilikleri istenir. Biyouyumluğu tanımlamak için, implantasyon öncesi ve sonrası malzeme üstünde testler yapılır ve biolojik ortamın malzemenin özelliklerine etkisi belirtilir. İmplant malzemelerin biyouyumluluklarını test edebilmek için başlıca iki metot vardır: in vivo test ve in vitro test yöntemi In Vivo Test: Tasarımı tamamlanmış biyomalzemenin seri imalatından öncelikle canlı sistemler (tavşan, köpek, fare gibi kobay hayvanlar) üzerinde veya insan üzerinde denenmesidir. İmplant malzeme, hayvanların hedef anatomik bölgelerine yerleştirilir ve uygun süre boyunca göz altında tutulup hareketleri incelenir. Testler, kontrol hayvanlarının uygun koşullar altında ve seçilen bir periyotta, implanta yakın bölgelerdeki dokularla çalışılarak sürdürülür

11 In Vitro Test: Üretilecek implantın, laboratuar şartlarında belli bir özelliğinin (mekanik dayanım, ph davranışı gibi, yapay vücut sıvısındaki davranışı) test edilmesidir. BİYOMALZEMELERİN SINIFLANDIRILMASI Genel olarak biomalzemeler, problem türüne göre, biomalzemenin kullanıldığı doku veya organ türüne göre, kullanıldıkları vücut sistemlerine göre, malzeme cinsine göre sınıflandırılır

12 Problem türüne göre sınıflandırma Kateter : Vücut boşluklarına teşhis ve tedavi amacıyla özellikle damarlar içine ilâç ve sıvı vermek veya bunlardan sıvı almak için özel hazırlanmış tüplerdir (borular). Değişik maksatlar ve değişik bölgeler için özel tipte kateterler yapılmıştır Biomalzemenin Kullanıldığı Doku veya Organ Türüne Göre Sınıflandırma Vücut sistemine göre sınıflandırma başlıkları ve örneklendirmeler METALİK İMPLANT MALZEMELERİ Biyouyumluluklarının düşük olması, korozyona uğramaları, dokulara göre çok sert olmaları, yüksek yoğunlukları ve alerjik doku reaksiyonlarına neden olabilecek metal iyonu salımı gibi dezavantajlarına rağmen, kristal yapıları ve sahip oldukları güçlü metalik bağlar nedeniyle üstün mekanik özellikler taşıyan; Titanyum ve titanyum alaşımları, paslanmaz çelikler, kobalt gibi metal ve metal alaşımlarının biyomalzeme alanındaki payı büyüktür

13 Bir yandan ortopedik uygulamalarda eklem protezi ve kemik yenileme malzemesi olarak kullanılırken, diğer yandan yüz-çene cerrahisinde, diş implantında ya da kalp-damar cerrahisinde yapay kalp parçaları, vana ve kalp kapakçığı olarak da kullanılmaktadırlar. Teşhis ve tedavi amaçlı kullanılan biyomedikal cihazların üretiminde de metalik biyomalzemeler tercih edilmektedir Artificial heart valve. Ti ve Alaşımları Metal protezlerin biyouyumluluğu, vücut içerisinde korozyona uğramalarıyla ilgilidir. Tıpta biomalzeme olarak kullanılan metalik implant malzemeleri aşağıda sınıflandırılmıştır. a) Demir esaslı implant malzemeleri (Çelikler) b) Kobalt-krom alaşımları c) Titanyum ve alaşımları d) Tantalyum ve Niobyum alaşımlar e) Diş metalleri (dental metals) f) Hafızalı alaşımlar

14 4.1 Demir Esaslı İmplant Malzemeleri (Çelikler) Implant olarak kullanılan ilk paslanmaz çelik 18-8 (302) dir ve vanadyum çeliğinden hem daha mukavemetli hem de daha yüksek korozyon direncine sahiptir. Günümüzde biyomalzeme olarak en yaygın kullanılan paslanmaz çelik 316L dir. L, karbon içeriğinin düşük olduğunu belirtmek için eklenmiştir L nin yaygın kullanılması, iyi korozyon direnci ve mekanik özellikleridir. Vakum ve elektrik ile tekrar ergitme, malzemenin performansını hissedilir derecede arttırmaktadır. Çeşitli biomalzeme uygulamaları aşağıda verilmiştir. Kemik çatlamalarının sabitlenmesi (316L ) Kemik parçalarının tel ile bağlanması (316L) Bel kemiği probleminin düzeltilmesi (316L) Uzun kemiklerin dahili sabitlenmesi (316L) Omuz, kalça, diz, dirsek gibi eklem protezleri (316L) Dişlerin düzeltilmesi (302, 303, 304 ve 305 paslanmaz çelik) Diş yapısının restorasyonu (316L) 0,26mm çaplı ve 5-20mm uzunluğunda akupunktur iğneleri (316L) Kobalt-Krom Alaşımları Co-Cr alaşımlarının 2 farklı uygulaması vardır. Bunlar, Genellikle döküm yoluyla üretilen CoCrMo alaşımları ve dövme ile üretilen CoNiCrMo alaşımlarıdır

15 Dökümle üretilen CoCrMo alaşımları uzun yıllardan beri dişçilikte ve son zamanlarda yapay eklemlerin üretiminde kullanılmaktadır. Dövme CoNiCrMo alaşımları ise daha yeni bir malzeme olup, fazla yük altındaki eklemlerde (diz ve kalça gibi) ve protezlerde kullanılmaktadır. CoCrMo alaşımlarının üretiminde genellikle hassas döküm yöntemi kullanılmasına rağmen son yıllarda gözenekli (poroz) implantların öneminin anlaşılması ile alaşım tozlarının sinterlenmesi yolu ile de üretim yapılmaktadır Gözenekli malzemelerin üretilmesi biomalzemelerin üretiminde gittikçe önem kazanmaktadır. Gözenekli bir cisim canlı bir doku içine konur ise, Yapılan araştırmalar sonucunda yumuşak dokular için 100 µm den küçük, sert dokular için 100 µm den büyük boyutlu gözenekler kullanılmalıdır. doku gözenekli malzeme içinde büyüyerek biolojik malzemeyi kendisine bağlar CoCr esaslı implantlar üzerinde yapılan çalışmalar sonucu döküm alaşımlarının aşınma direncinin ve dövme alaşımının da yorulma mukavemetinin daha fazla olduğu bulunmuştur. Tam kalça protezlerinde aşınma ve yorulma özelliklerinin iyi olması gerektiğinden çift metalden yapılma protezler geliştirilmiştir. Bu protezlerde aşınmaya direnç gerektiren oynak yerlerde döküm alaşımı, sap kısımlarda ise yorulma mukavemeti yüksek dövme alaşımı kullanılır. Bu farklı yapılardaki malzemeler TIG kaynağı ile birleştirilir

16 CoCr alaşımlarında max. % 65 civarında Co ve max. % 30 civarında da Cr bulunmaktadır. Mo ise küçük miktarlarda, döküm ve dövme alaşımlarında daha ince tane yapısı elde etmek ve mukavemeti arttırmak için kullanılır Uygulamalar CoCr alaşımlarının korozyon dayanımlarının yüksek olması, üretim yöntemlerinin kolay ve ucuz olması nedeniyle oldukça yaygın kullanım alanı bulmuştur. Bu malzemelerin esas olarak ve en çok karşılaşılan biomedikal uygulamaları kalça protezleridir Tablo 5. Tıbbi uygulamalarda en sık kullanılan CoCr alaşımları Titanyum ve Alaşımları Titanyumun, biyomalzeme üretiminde kullanımı 1930 lu yılların sonlarıdır. Fiziksel ve kimyasal açıdan üstün özellikler gösteren titanyum, 316 paslanmaz çelik ve kobalt alaşımlarına göre daha hafif bir malzemedir

17 Saf metalde oksitlenmenin ilerlemesini ve korozif kimyasal maddelerle tepkimeyi engelleyici katı bir oksit tabakası oluşturması sonucu, titanyum korozyona karşı direnç kazanmıştır. Ti; titanyum oksit ve kompleks oksit oluşturmaya çok meyillidir. Titanyum çok reaktif bir metal olup, korozyona karşı yüksek direncini, hızla oluşan bu koruyucu oksit tabakasına borçludur. Ti, yüksek sıcaklıklarda çok reaktiftir ve oksijenli ortamlarda kolaylıkla oksitlenmekte ve yanmaktadır. Bu yüzden klasik döküm uygulaması ile Ti implant üretmek mümkün değildir. Sadece inert bir atmosferde ya da vakum ortamında döküm ile Ti implantlar üretilebilir Uygulamalar Hassas Dokular: Bazı hastalar tenlerine temas eden metale karşı alerjik olabilirler. Ti ve Ti alaşımları bilinen duyarlaştırıcı elementlerden hiçbirini içermeyen yegane metalik malzemelerdir. Kardiyovasküler (kalp-damar) İmplantlar: Kalp krizi görülen vakalarda hasta aktif hayatını devam ettirebilmesi için geçici veya sürekli elektronik kalp atışı düzenleyici veya darbe jeneratörü olarak isimlendirilen sisteme ihtiyaç duyar Bu sistem, lityum-iyodin güç kaynağı ve Ti kutu tarafından korunan elektronik devreden meydana gelir. Darbe jeneratörü karın boşluğuna yerleştirilir ve elektrotlarla kalp kaslarına bağlanır. Bu uygulama için Ti kılıf seçilmesinin nedeni; yüksek korozyon direncine, hafifliğe ve üretim kolaylığına sahip olmasıdır

18 Omurga Cerrahisi: Scoliosis in (belkemiği eğriliği) cerrahi müdahele ile düzeltilmesinde Ti kablo, vida vb. malzemeleri kullanımında çok önemli klinik başarılar elde edilmiştir Ortopedik İmplantlar Ti ortopedik implantların en yaygın kullanımının mafsal (eklem) sakatlıklarında, özellikle romatizmalı veya dejenere olmuş bölgelerde olduğu belirtilmektedir. Ti alaşım protezler özellikle komple kalça, burun, dirsek ve parmak eklemi implantlarında, kırıkları sabitleştiren aparatlarda kullanılmaktadır

19 Ağız İçi İmplantlar: Dişlerin tedavisinde, takma dişlerin yapımında çeşitli malzemeler ve dizaynlar kullanılmaktadır Tantalyum ve Niobyum Ta, mükemmel korozyon direnci ve çok iyi biolojik uygunluğu ile iyi bir implanttır. Bunun yanında Ta, düşük gerilmeli implantasyonlarda yüksek sünekliği nedeni ile işlenebilme kolaylığı sağlar. Fıtık ameliyatlarında ağ şeklinde örülmüş Ta tel karın duvarını takviye etmede kullanılan tek metaldir ve yaygın olarak kullanılır. Nb ise Ta a çok benzer malzeme olup, biomedikal uygulamalarda birlikte kullanılırlar

20 Ayrıca son zamanlarda sert dokulara bağlanabilme özelliğinden dolayı, ortopedik implantlarda gözenekli Ta kaplamalar kullanılmaya başlanmıştır Hafızalı Alaşımlar Bu alaşımlar, deforme edildikten sonra, ısıtıldıkları zaman ilk şekillerine dönebilme özelliğine sahiptirler. Bu özellik, (Shape Memory Effect-SME) şekil hafıza etkisi olarak adlandırılır. 116 Nispeten düşük sıcaklıklarda deforme edilebilen bu malzemeler, daha yüksek sıcaklıklarda deformasyon öncesi şekillerine dönebilmektedirler. Bu malzemeler sadece ısıtma halinde "tek yönlü şekil hafızaya sahip malzemeler" olarak tanımlanırken, yeniden soğutma halinde ise "iki yönlü şekil hafızalı malzemeler" olarak tanımlanmaktadırlar. Şekil hafızalı alaşımların çoğu termoelastik martenzitik yapı sergileyen malzemelerdir. Martenzitik yapılı şekil hafızalı alaşım, dönüşüm sıcaklığının altında ikizlenme ve kayma mekanizmaları ile deforme edilebilir. Ana faza dönüşüm için ısıtma uygulandığı zaman ikizlenmiş olan yapı eski haline döner, dolayısıyla deformasyon yok edilebilmektedir

21 Tablo 6. Şekil hafızalı alaşımlara ait bazı özellikler Uygulamada şekil hafıza etkisi gösteren çok sayıda alaşımların olduğu bilinmekle birlikte bunlar arasında en çok ilgi görenler nikeltitanyum alaşımları ve bakır esaslı alaşımlardır Damarlarda oluşarak zaman zaman tehlikeli boyutlara ulaşan pıhtıların zararlı olmadan dışarı alınmaları için Ti-Ni tel den filtreler kullanılır Ti-Ni alaşımlarının en ilginç uygulaması suni kalplerdir. Ti-Ni telleri çift yönlü şekil hafıza etkisi gösteren elastomerden yapılmış kalp duvarına yerleştirilir. Bu teller programlı elektrikli ısıtma devreleri yardımıyla suni olarak kas kasılmasını sağlayacak şekilde kullanılır. Uygun pompalama hızı ve basınç sağlanır

22 Ti-Ni alaşımının bir başka uygulaması belkemiği eğriliğinin (Scoliosis) düzeltilme tedavisidir. Günümüzde şekil hafızalı alaşım kullanılarak üretilmiş birçok ürün olmasına karşın bu alaşımların gelecekte hayatımızda ne derece yer alacağını önceden söylemek bazı nedenlerden ötürü biraz zordur Çünkü bu tip alaşımların fiyatı şu an için oldukça yüksek değerlerdedir. Ama kullanım alanlarının artmasıyla maliyetleri de gittikçe azalmaktadır. Şekil 12 Yapay kas denemeleri ve sıcaklıkla olan etkileşiminin gerçek kasa benzerliği