Имплантатом в хирургии принято называть трансплантат из искусственных материалов (керамики, металлов и т.д.), введенный в ткани организма для выполнения определенной функции в течение длительного времени.

Для того чтобы материал отвечал этим требованиям, он должен быть биосовместим. Под биосовместимостью понимают устойчивость имплантируемого материала к воздействию сред организма при отсутствии токсического воздействия на ткани организма.

По уровню биосовместимости с тканями организма материалы для стоматологических имплантатов подразделяются на:

• биотолерантные. Это материалы, устойчивые к воздействию сред организма (нержавеющие стали, хромоникелевые и кобальтоникелевые сплавы), но при их использовании между поверхностью имплантата и костью образуется прослойка соединительной ткани. Часто материалы этой группы через некоторый период времени коррозируют в тканях, частично диффундируя в них. Такое явление получило название металлоз. Как правило, имплантаты из материалов этой группы используются в течение строго ограниченного срока, после которого их необходимо извлекать. Таким образом, для изготовления дентальных имплантатов эти материалы используют крайне редко;
• биоинертные. Это материалы, у которых полностью отсутствует токсическое воздействие на окружающие ткани, и кость плотно соединяется с поверхностью имплантата. К ним относятся титан, тантал, цирконий, некоторые виды керамики. Именно из материалов этой группы выполнено подавляющее большинство дентальных имплантатов, но в силу целого ряда факторов (биосовместимость, доступность, высокая механическая и химическая стабильность, относительная легкость в обработке и т.д.) более 95% всех производимых в мире имплантатов изготавливают из титана.

Титан был и остается материалом номер один для производства дентальных имплантатов. Это объясняется целым рядом очень весомых причин. Рассмотрим наиболее важные из них.

В обычных условиях титан имеет гексагональную плотноупакованную структуру (a–фаза), которая при нагревании титана выше 880°С переходит в центрированную кубическую (b–фаза). Даже так называемые «чистые» титаны содержат различные примеси в виде железа, алюминия, кислорода, ванадия и др, однако общая доля этих примесей не превышает 1%. Для достижения максимальной биосовместимости титана желательно, чтобы процент примесей был как можно меньше. Но при определенных пропорциях этих материалов титан приобретает устойчивую b–фазу при обычной температуре, формируя двухфазную a–b структуру, которая по прочности значительно превосходит каждую из этих фаз по отдельности, тем самым позволяя изготавливать прочные, устойчивые к жевательным нагрузкам имплантаты даже малых диаметров и толщин.

Надо принимать во внимание, что наш организм из–за большого содержания различных жидкостей и жидких сред представляет собой сплошной электролит, поэтому возможность повреждения или даже разрушения имплантата под воздействием электрохимической коррозии более чем вероятна. Большое количество материалов, которые проявляют великолепные коррозионностойкие свойства во внешней среде, после имплантации в биологические ткани подвергаются значительной коррозии и, разрушаясь, вызывают металлоз. Равновесное состояние материала, т.е. его стойкость к коррозии, описывается соотношением двух величин: изолирующего потенциала и потенциала пробоя. Если изолирующий потенциал выше потенциала пробоя, то поверхность металла, соприкасающаяся с электролитом, всегда подвергается электрохимической коррозии (только важно помнить, что величина этих потенциалов непостоянна и колеблется не только в зависимости от структуры самого материала, но и от состава электролита). Чем больше эта разность, тем быстрее и глубже идет коррозия, разрушающая материал. Естественно, процесс коррозии не ощущается и не вызывает никаких болевых ощущений, но представьте себе, что в это время на имплантат прикладывается жевательная нагрузка. Результат вполне очевиден – повреждение и перелом имплантата.

Так вот, у титана во всех биологических электролитах изолирующий потенциал значительно ниже потенциала пробоя, поэтому повреждений, ведущих к коррозии, никогда не наступает. Интересно отметить, что у сплавов титана потенциал пробоя гораздо выше, чем у чистого титана, отсюда возникает некая «вилка». Чем чище титан, тем выше биосовместимость, но при этом его механические, прочностные и коррозионностойкие свойства ниже. Поэтому в настоящее время  для производства дентальных имплантатов используют несколько основных сплавов титана с большей биоинертностью для производства самих имплантатов и с большей механической стабильностью — для производства ортопедических компонентов.

Идеального сплава, удовлетворяющего абсолютно всем требованиям, до сих пор нет. В последнее время активно используются титановые сплавы с добавлением ниобия, который еще больше повышает биоинертность титана, одновременно увеличивая его прочность.