日本大同特殊钢公司开发成功的医用钛合金TNTZ（Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr），是由生体相容性极佳的合金元素所组成，并且具有与人体骨骼组织很接近的低的弹性模量，确保了其与人体骨骼的高度相容性，合金具有优良的力学性能和冷加工性能。但是，合金的强度还不足以满足在人体内长期服役的要求。日本东北大学材料学院的研究人员对此进行了研究。
设计研究方案时，首先考虑到添加合金元素，但价格是影响钛合金广泛应用的最大障碍，况且又是医用钛合金，一旦价格问题影响该合金的推广应用，研究便失去了实际意义。后来想到了间隙元素诸如氧和氮，价格便宜生物兼容性又好，这也是目前医用钛及钛合金设计的热点应用。最终研究人员选择了氧。
熔炼过程中通过添加TiO2制备了三个具有不同氧含量的TNTZ钛锭，它们的氧含量分别为（质量%）：0.14、0.33和0.70。将锭子热模锻为直径约为20mm的圆棒，然后热轧和固溶处理。研究结果如下：
随着氧含量的增加，拉伸强度和0.2%屈服应力增大，延伸率变化特殊，是先抑后扬；
氧含量为0.70合金的强度和塑性最好，并发现存在屈服现象和应变硬化；
随着氧含量的增加，TNTZ合金的拉伸塑性变形模式由变形诱导马氏体转变→复滑移；
强度和塑性最佳平衡点的氧含量为（质量%）0.70左右。
