Badania warstw apatytowych na termostatowanych w SBF podłożach metalicznych z powłokami krzemianowo-fosforanowymi

• Autorzy: Rokita M.

Warianty tytułu

EN

Studies on the apatite-silicate-phosphate layers on metal substrates soaked in SBF

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Modyfikacja właściwości materiałów metalicznych, poprzez nałożenie warstwy krzemianowo-fosforanowej, stwarza możliwość znacznej poprawy ich biozgodności i bioaktywności. Wstępną ocenę bio-właściwości warstw umożliwiają testy in vitro polegające na termostatowaniu materiału w sztucznym osoczu (SBF). Badaniom poddano próbki na podłożu ze stopu Ti6Al4V pokryte wielowarstwową powłoką powstałą w wyniku nałożenia warstw zolu krzemionkowo-tytanowego, a następnie zolu krzemionkowego z dodatkiem zmiennej zawartości wapnia lub hydroksyapatytu (Ca10(PO4)6(OH)2). Porównywano próbki przed i po procesie termostatowania. Zestawienie i analiza wyników badań dyfrakcji rentgenowskiej, spektroskopii w podczerwieni i mikroskopii skaningowej z mikroanalizą rentgenowską pozwala na stwierdzenie, że w trakcie termostatowania w SBF na wszystkich przygotowanych podłożach narastają fazy zawierające wapń. Na warstwach wzbogaconych w wapń obserwuje się narastanie apatytu wapniowego oraz wollastonitu, natomiast na warstwach wzbogaconych w hydroksyapatyt – apatytu wapniowego, przy czym skład warstwy ma wpływ zarówno na ilość, krystaliczność, jak i na skład powstającego apatytu.

EN

The modifycation of metal material properties by depositing silicate-phosphate layers makes it possible to improve biocompatibility and bioactivity of the resultant material. The in vitro tests in simulated body fluid (SBF) are useful for the preliminary estimation of material bioactivity. The series of Ti6Al4V alloy materials coated with a silicate-titanate prelayer and a final silicate layer with the addition of calcium or hydroxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2) were prepared, and soaked in SBF. The samples before and after soaking were compared. The specification and comparison of the data results derived from XRD powder diffraction, infrared spectroscopy and electron scanning microscopy how growth of phases containing calcium in all prepared layers. The chemical composition of the layer has influence on amount, crystallinity and type of the formed apatite. The growth of calcium apatite and wollastonite was observed in the case of calcium added layers while only calcium apatite was present in the case of hydroxyapatite additions.

Słowa kluczowe

PL

powłoki krzemianowo-fosforanowe; apatyty wapniowe; termostatowanie w SBF

EN

silicate-phosphate layers; calcium apatite; SBF soaking

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 63, nr 4
• Strony: 793--797
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Rokita M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• [1] Juhasz J.A., Best S.M., Bonfi eld W., Kawashita M., Miyata N., Kokubo T., Nakamura T.: „Apatite-forming ability of glass-ceramic apatie-wollastonite-polyethylene composites: effect of fi ller content”, J. Mater. Sci.: Mater. Med., 14, (2003), 489.
• [2] Kokubo T., Takadama H.: „How useful is SBF predicting in vivo bone bioactivity?”, Biomaterials, 27, (2006), 2907.
• [3] Liu D-M., Yang Q., Troczynski T., Tseng W. J.: „Structural evolution of sol-gel-derived hydroxyapatite”, Biomaterials, 23, (2002), 1679.
• [4] Stojanovic D., Jokic B., Veljovic Dj., Uskokovic P. S., Janackovic Dj.: „Bioactive Glass-apatite composite coating fot titanium implant synthesized by electrophoretic deposition”, J. Eur. Cer. Soc., 27, (2007), 1595.
• [5] Rokita M.: „The comparison of phosphate-titanate-silicate layers on the titanium and Ti6Al4V alloy base”, Spectrochim Acta Part A, 79, (2011), 733.
• [6] Rokita M., Brożek A., Handke M.: „Phospho-solicate and silicate layers modifi ed by hydroxyapatite particles”, J. Mol. Struct., 744-747, (2005), 589.
• [7] Zhang Q., Leng Y.: „Electrochemical activation of titanium for biomimetic coating of calcium phosphate”, Biomaterials, 26, (2005), 3853.
• [8] Kokubo T.: „Novel Bioactive Materials Derived from Glasses”, Proc. Internat. Congress Glass, 7, (1992), 119