Optical profiler in research into biomaterials

• Autorzy: Adamek G. , Jakubowicz J.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie profilometru optycznego w badaniach biomateriaáów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this work surface of the sintered Ti-6Zr-4Nb nanocrystalline alloy was electrochemically biofunctionalized. The porous surface was produced by anodic oxidation and next calcium-phosphate (Ca-P) layer deposition. The deposited Ca-P layer anchored in the pores. The biofunctionalized surface was studied by SEM and optical profiler. In vitro tests culture of Normal Human Osteoblast (NHOst) cells showed very good cells proliferation, colonization and multilayering. Using optical profiler, roughness and hybrid 3D surface topography parameters were estimated. Relations between surface morphology, roughness and biocompatibility results were done. We found that 3D topography measurements using optical profiler play a key role in the biomaterials surface analysis.

PL

W pracy badano elektrochemicznie zmodyfikowaną powierzchnię nanokrystalicznego stopu Ti-6Zr-4Nb pod kątem zastosowań biomedycznych. Proces modyfikacji powierzchni składa się z dwóch etapów: pierwszym było anodowe utlenianie w celu rozwinięcia powierzchni, a drugim osadzanie fosforanów wapnia (Ca-P). Ca-P tworzą silne wiązanie z porowatym podłożem. Badania prowadzono z użyciem mikroskopu SEM i profilometru optycznego. Przeprowadzono badania biozgodności in vitro z wykorzystaniem hodowli ludzkich osteoblastów. Za pomocą profilometru zmierzono chropowatość i inne parametry topografii powierzchni. Porównano wyniki morfologii powierzchni, chropowatości i biozgodności. Potwierdzono przydatność profilometru optycznego jako ważnego narzędzia do badań powierzchni biomateriałów.

Słowa kluczowe

EN

biomaterials; nanocrystalline titanium alloys; calcium phosphate; surface modification; optical profiler

PL

biomateriały; nanokrystaliczne stopy tytanu; fosforany wapnia; modyfikacja powierzchni; profilometr optyczny

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 34, nr 4
• Strony: 241--244
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Adamek G.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Poznańska

autor

Jakubowicz J.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Poznańska

Bibliografia

• 1] Rack H. J., Qazi J. I.: Titanium alloys for biomedical applications. Mater. Sci. Eng. C 26 (2006) 1269.
• [2] Zareidoost A., Yousefpour M., Ghaseme B., Amanzadeh A.: The relationship of surface roughness and cell response of chemical surface modification of titanium. J. Mater. Sci.: Mater. Med. 23 (2012) 1479
• [3] Narayanan R., Seshadri S. K., Kwon T. Y. and Kim K. H.: Electrochemical nanograined calcium phosphate coatings on Ti-6Al-4V for biomaterial applications. Scripta Mater. 56 (2007) 229.
• [4] Ong J. L., Chan D. C. N.: Hydroxyapatites and their use as coatings in dental implants: a review. Crit. Rev. Biomed. Eng. 28 (1999) 667.
• [5] Jakubowicz J.: Formation of porous TiOX biomaterials in H3PO4 electrolytes. Electrochem. Commun. 10 (2008) 735.
• [6] Bauer S., Kleber S., Schmuki P.: T102 nanotubes: Tailoring the geometry in H3PO4/HF elektrolytes. Electrochem. Comm. 8 (2006) 1321.
• [7] Jakubowicz J., Adamek G.: Electrochemical deposition of the Ca-P coatings on the porous nanocrystalline Ti-6Al-4V alloy. Sol. State Phenomena 183 (2012) 1.
• [8] Adamek G., Jurczyk M. U., Jakubowicz J.: Biocompatibility of the electrochemically modified surface of the Ti-6Zr-4Nb alloy. J. Biomater. Tissue Eng. 1 (2011) 101.
• [9] Adamek G., Jakubowicz J.: Mechanoelectrochemical synthesis and properties of porous nano-Ti-6Al-4V alloy with hydroxyapatite layer for biomedical applications. Electrochemistry Communications 12 (2010) 653.
• [10] Jakubowicz J., Adamek G.: Hydroxyapatite deposited on flat and porous Ti. IEEE Xplore 10.1109/ICBBE.2010.5515482 (2010) 1.
• [11] Adamek G., Jakubowicz J.: Microstructure of the mechanically alloyed and electrochemically etched Ti-6Al-4V and Ti-15Zr-4Nb nanocrystalline alloys. Materials Chemistry and Physics 124 (2010) 1198.
• [12] Webster T. J., Ejiofor J. U.: Increased osteoblast adhesion on nanophase metals: Ti, Ti6Al4V and CoCrMo. Biomaterials 25 (2004) 4731.