Attualmente, l'acciaio inossidabile austenitico medico rappresentato da 316L o 317L è ampiamente utilizzato per realizzare prodotti per dispositivi medici di fascia alta-come varie articolazioni artificiali, dispositivi di fissaggio interno per fratture e stent cardiovascolari. Tuttavia, dopo che l'acciaio inossidabile medico è stato impiantato nel corpo umano, a causa dell'inevitabile traccia di corrosione o usura, gli ioni metallici in esso contenuti si dissolveranno inevitabilmente, causando reazioni istologiche avverse come edema, allergie, infezioni e necrosi dei tessuti. Tra questi, l'acciaio inossidabile 316L contiene più del 10% di nichel. Studi clinici hanno dimostrato che la dissoluzione degli ioni nichel nei materiali metallici medicali, oltre a provocare sensibilizzazione e reazioni infiammatorie, può anche indurre la formazione di tumori o trombosi. Pertanto, lo sviluppo di nuovo acciaio inossidabile medicale-senza nichel è diventato il principale trend di sviluppo dell'acciaio inossidabile medicale. Tra questi, il più promettente è il nuovo acciaio inossidabile medicale che utilizza azoto al posto del nichel, che non solo evita i potenziali pericoli del nichel, ma ha anche eccellenti proprietà meccaniche e biocompatibilità.
Nel 1999, la società americana CARPENTER ha ricercato e sviluppato un nuovo tipo di acciaio inossidabile austenitico ad alto contenuto di-nichel-ad uso medico (Fe-21Cr-22Mn-1Mo-1N). Questo acciaio inossidabile medico ha un'eccellente biocompatibilità, una bassa reazione infiammatoria e le proprietà meccaniche sono significativamente migliori rispetto al tradizionale acciaio inossidabile 316L. Attraverso colture cellulari in vitro e test di biocompatibilità dopo l'impianto nella tibia di pecora, è stato dimostrato che l'acciaio inossidabile ad alto contenuto di-nichel di azoto-ha una compatibilità del tessuto osseo simile con le leghe di titanio e si prevede che sostituirà il tradizionale acciaio inossidabile medico 316L e la lega di titanio medico Ti6Al4V. Il test ha inoltre dimostrato che l'acciaio inossidabile privo di-nichel ad alto contenuto di azoto-non presenta genotossicità e teratogenicità. Nel 2004, il Giappone ha utilizzato un trattamento di nitrurazione ad alta-temperatura per preparare il materiale in acciaio inossidabile Fe24Cr2Mo(0,62~0,92)N con un elevato contenuto di azoto, che non contiene nichel o manganese. I risultati della valutazione della citotossicità sono migliori rispetto all'acciaio inossidabile medico 316L. Nel 2009, il Giappone ha impiantato nei ratti acciaio inossidabile poroso privo di nichel-ad alto contenuto di azoto. I risultati hanno mostrato che l'acciaio inossidabile poroso, privo di nichel,-ad alto contenuto di azoto-, ha consentito alle cellule ossee e ad altri tessuti di crescere nei fori, mostrando un'eccellente biocompatibilità e stabilità meccanica. Negli ultimi anni, l'austenite medica ad alto contenuto di-nichel-ad alto contenuto di azoto per uso medico non solo ha un'elevata resistenza e durezza (simile alle leghe mediche a base di cobalto-), ma ha anche una migliore resistenza alla corrosione dei fluidi corporei e alla corrosione rispetto al tradizionale acciaio inossidabile medico al cromo-nichel e alle leghe a base di cobalto. Biocompatibilità, quindi è molto promettente diventare una nuova generazione di acciaio inossidabile per impianti medici a basso costo, sostituendo gradualmente l'acciaio inossidabile medico al cromo-nichel e le leghe mediche a base di cobalto.
Attualmente, gli stent cardiovascolari tendono a sviluppare stent a maglia fine. Le eccellenti proprietà meccaniche e la compatibilità con il sangue del nuovo acciaio inossidabile medicale senza nichel-mostrano le sue prospettive di applicazione come materiale ideale per gli stent. La ricerca tedesca mostra che gli stent cardiovascolari realizzati in acciaio inossidabile austenitico privo di nichel-ad alto contenuto di azoto hanno un supporto migliore e sono adatti per lo sviluppo di griglie di stent più fini. Gli Stati Uniti hanno sviluppato uno stent coronarico in acciaio inossidabile privo di nichel ad alto contenuto di azoto, con una maglia minima di 45 micron e un tasso di copertura della superficie dei vasi sanguigni compreso tra l'8% e il 9%. In Cina, il nuovo stent coronarico in acciaio inossidabile privo di nichel-ad alto contenuto di azoto e anticoagulanti, sviluppato congiuntamente dall'Istituto di ricerca sui metalli dell'Accademia cinese delle scienze e dalla Zhongke Yian Technology Company, ha un diametro medio della maglia di 70 micron.
Grazie alle sue buone proprietà meccaniche e di lavorazione, il nuovo acciaio inossidabile ad alto contenuto di-nichel-azotato può essere utilizzato come impianti chirurgici e svolge un ruolo importante nel trattamento di riparazione ortopedica. Attualmente sono stati immessi sul mercato nuovi impianti chirurgici prodotti negli Stati Uniti utilizzando acciaio inossidabile ad alto contenuto di-azoto e senza nichel-. La quantità totale di acciaio inossidabile medicale utilizzato nei prodotti per impianti chirurgici nel mio paese supera le 400 tonnellate ogni anno. Con l'approfondimento della riforma del sistema di assicurazione medica nazionale del mio paese, i dispositivi medicali implantari in acciaio inossidabile di alta-qualità e a basso-costo saranno maggiormente utilizzati. La ricerca e lo sviluppo di nuovi acciai inossidabili senza nichel-ad alto contenuto di azoto-non solo hanno enormi esigenze sociali, ma hanno anche un grande significato strategico.
