החומרים לשתלים אורטופדיים הם בעיקר מתכות, כולל נירוסטה, קובלט וסגסוגותיו, טיטניום וסגסוגותיו, בין היתר. בין אלה, סגסוגות טיטניום נמצאות בשימוש נרחב בפרקטיקה הקלינית בשל התאימות הביולוגית יוצאת הדופן, חוזק גבוה, עמידות בפני קורוזיה וצפיפות נמוכה. בשנים האחרונות, חוקרים רבים ערכו-מחקרים מעמיקים על היבטים שונים של שיטות עיבוד של סגסוגת טיטניום, שינוי פני השטח, גודל נקבוביות ונקבוביות, במטרה לטפל בבעיות כמו מודול אלסטי גבוה, אינרטיות פני השטח ושחרור יוני מתכת שעומדות בפני סגסוגות טיטניום ביישומים קליניים. מחקרים אלה לא רק עוזרים לשפר את השפעות היישום הביולוגיות של סגסוגות טיטניום, אלא גם משפרים את ביצועי שילוב העצמות in vivo, תכונות אנטיבקטריאליות ובטיחות.
מאז שנות ה-60, סגסוגות טיטניום שימשו כחומרי שתלים. מאז, חוקרים חוקרים שינויים בהרכב הסגסוגת ובמאפייני פני השטח כדי לפתח חומר בעל שילוב אופטימלי של תכונות מכניות וכימיות. יש צורך בטכניקות עיבוד מודרניות שונות, יחד עם ציפויים ושינויים מתאימים של פני השטח, כדי להשיג את הביצועים הרצויים של שתלי טיטניום. דרושים עוד משאבים ומחקר כדי לפתח סגסוגת טיטניום קשיחה, תואמת ביולוגית,-עמידה בפני קורוזיה ו-שחיקה.
על ידי הבנת המאפיינים השונים של סגסוגות טיטניום, הוצעו פתרונות שונים לטיפול בבעיות כמו מודול אלסטי גבוה ואינרטיות פני השטח. שינוי פני השטח וטיפול פני השטח הם שיטות נפוצות להגברת פעילות פני השטח של סגסוגות טיטניום. הייצור של סגסוגות טיטניום נקבוביות לא רק מתייחס לנושא של מודול אלסטי גבוה אלא גם משפר את הביצועים הביולוגיים באינטגרציה של העצם. עם זאת, עדיין ישנן בעיות רבות שצריכות להידון ולפתור בתהליכי הייצור של סגסוגות טיטניום נקבוביות שונות. היישום של ציפויים פונקציונליים עם מבנים נקבוביים וגילוי מבנים ביומימטיים של טרבקולות עצם מספקים אפשרויות טובות יותר להתקדמות של יישומים ביולוגיים של סגסוגת טיטניום. בעתיד, אנו מקווים לשפר באופן מתמיד את היישום של ציפויים פונקציונליים ביולוגיים על סגסוגות טיטניום תוך שיפור התכונות המכניות ולהשיג התקדמות ותגליות חדשות בשיפור צמיחת עצם מקומית, שילוב עצם, תכונות אנטיבקטריאליות ועמידות לזיהומים.
