近年來，以進一步提高醫用金屬材料的生物相容性、力學相容性甚至生物活性等為目標的研究和開發方興未艾，發展出眾多新型醫用金屬材料及相關表面改性技術，為金屬醫療器械產品的發展和應用帶來了新的機遇。
與人體植入物相關的感染是醫學臨床中長期存在并迫切需要解決的一個重要問題。在骨科臨床中，即使是在嚴格執行無菌手術操作并服用抗生素的前提下，關節置換、創傷固定等術后的感染發生率仍有相當大的比例。
人類很早就開始利用銅(Cu)離子的殺菌功能，早在200 多年前就有人使用硫酸銅來防治小麥腥黑病。100多年前法國人Milharde 開發出著名的具有殺菌功能的含銅離子波爾多液，解決了法國波爾多地區的葡萄連年遭受病蟲害的問題。隨后相繼出現了很多種含銅離子殺菌劑，使銅離子的殺菌功能得以廣泛應用。2008年，銅被美國環境保護署正式認可為金屬抗菌劑。
1、醫用金屬銅的抗菌性
以往研究表明銅對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等具有良好的殺菌作用。有研究采用激光熔覆技術制備了含銅鈷基合金，并利用對金黃色葡球菌評估了合金的抗菌性能，結果顯示除了明顯的抑制作用，該合金對金黃色葡萄球菌抗菌率約為 98%。
多年來人們對銅的殺菌機制開展了大量研究，提出了多種銅離子殺菌機制：
銅離子與細菌外膜直接作用使細菌外膜破裂，細胞失去必要的營養物質和水分，最終萎縮凋亡；
細菌與銅離子發生接觸時在細胞膜上發生短路，細胞膜產生破洞；
銅與推動新陳代謝反應的酶結合可使細菌失去活性，細菌將無法呼吸、進食、 消化和產生能量等。
加入銅元素的鈦合金材料不僅可以殺滅與材料直接接觸的細菌，而且游離的銅離子對周圍一定范圍內的細菌仍有殺傷作用，抑制了游離細菌對鈦 - 骨界面的“表面競爭”，有效地阻止了細菌生物膜的形成。
2、醫用金屬銅的安全性
銅是人體中不可缺少的微量元素，其對于結締組織的形成、神經系統、心血管系統以及骨骼的發育都十分重要。銅還參與鐵和能量的代謝，在許多酶的反應中消耗分子氧而充當還原劑的作用。銅在人體內的含量為100～150mg，血清銅正常值為100～120μg/dL，是含量位居第二位的人體必需微量元素。世界衛生組織建議成人每1kg 體重每天應攝入0.03mg的銅。
銅在人體中主要通過膽汁進行排泄，膽汁中含有低分子和高分子量的銅結合化合物，前者多存在肝膽汁中，后者則多在膽囊膽汁中。少量銅經腸壁排泄，微量銅則經尿液排泄。如果人體內缺銅，那么將可能會導致貧血、骨質疏松、冠心病等疾病的發生。
此外，適量的銅離子可以誘導成骨細胞的分化，促進骨折愈合，并且銅在血管的生長過程中也有重要的作用，能通過刺激內皮細胞的增殖和遷移，促進新生血管的形成，抑制血管平滑肌細胞的增殖和血栓的形成。
眾多研究提供了大量相關研究數據表明含銅金屬材料具備了作為植入物材料的生物安全性基礎。但目前仍存在較多問題有待解決：探索、優化加入銅的含量、方式及采取合適的制備工藝使合金的抗菌性能、生物相容性、機械性能達到平衡需要進一步的實驗；表面改性對合金表面的微損傷是否會對合金造成不利影響；銅離子釋放速率的控制以及如何避免早期突然大量釋放銅離子的“突釋現象”。
