Wpływ sztucznego środowiska biologicznego na właściwości mechaniczne kompozytów węglowo-fosforanowych

• Autorzy: Chłopek J. , Błażewicz M. , Szaraniec B.

Warianty tytułu

EN

Influence of artificial biological environment on mechanical properties of carbon-phosphate composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu sztucznego środowiska biologicznego na kompozyty węglowo--fosforanowe. Zamieszczono mikrofotografie i mapy rozkładu pierwiastków na powierzchni kompozytów 2D otrzymanych różnymi metodami. Porównano ich właściwości mechaniczne przed i po 8-tygodniowej inkubacji w płynie izotonicznym. Korzystniejsze właściwości wykazują kompozyty dosycane powierzchniowo hydroksyapatytem, które w badanym okresie nie zmieniają swoich właściwości mechanicznych, wykazując działanie stymulujące dla wzrostu apatytu kostnego. W przypadku kompozytów z hydroksyapatytem wprowadzonym w całej objętości obserwuje się spadek wytrzymałości spowodowany powierzchniowymi ubytkami masy oraz obniżeniem przyczepności na granicy włókno-osnowa.

EN

This paper discusses the results of biological environment influence on the both mechanical and biological properties of the carbon-phosphate composites. These composites constitute a new group of materials that combine mechanical properties of carbon-carbon composites comparable to those of natural bone tissue and bioactivity of calcium phosphates (HAP). The composites were produced in two ways: by adding hydroxyapatite in volume at the initial technological stage and by surface impregnation of ready carbon-carbon composites with hydroxyapatite. Composites were incubated in isotonic solution at a temperature 37°C. Mechanical properties (bending strength, Young's modulus, ILSS) before and after incubation were compared (Fig. 2). There were no significant changes in mechanical properties for composites enriched in HAP at the surface. For composites with bulk addition of HAP it was observed decreasing of the bending strength and ILSS and increasing of Young's modulus (Fig. 3). It has been stated that the surface densificated CCHAP composites provide favourable conditions for the growth of bone apatite (Fig. 5).

Słowa kluczowe

PL

kompozyty; kompozyty węglowe; właściwości mechaniczne; środowisko biologiczne; sztuczne środowisko biologiczne

EN

composites; carbon-carbon composites; mechanical properties; biological environment; artificial biological environment

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2002
• Tom: R. 2, nr 4
• Strony: 163--166
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., tab., wykr., rys.

Twórcy

autor

Chłopek J.

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

autor

Błażewicz M.

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

autor

Szaraniec B.

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

Bibliografia

• [1] Błażewicz M., Carbon materials in the treatment of soft and hard tissue injuries, European Cells and Materials 2001, 2, 21-29.
• [2] Chłopek J., Błażewicz M., Pamuła E., Kuś W.M., Staszków E., Carbon fibres-based composites for the treatment of hard tissue injuries, An International Conference on Carbon, Carbon 2001, Lexington 2001.
• [3] Lewandowska M., Komander J., Chłopek J., Interaction between Carbon Composites and Bone after Interabone Implantation, Journal of Biomedical Materials Research 1999, 3, 289-296.
• [4] Błażewicz M., Ślósarczyk A., Chłopek J., Szaraniec B., Carbon- phosphate composites for bone surgery, Tenth International Conference on Biomedical Engineering, Singapore 2000.
• [5] Hench L.L., Biomaterials a forecast for the future, Biomaterials 1998, 19, 1419-1423.
• [6] Ducheyne P., Qiu Q., Bioactive ceramics: the effect of surface reactivity on bone formation and bone cell function, Biomaterials 1999, 20, 2287-2303.
• [7] Łączka M., Materiały ceramiczne w medycynie, Inżynieria Biomateriałów 1998, 4.
• [8].Ślósarczyk A., Bioceramika hydroksyapatytowa, Ceramika 51, Polski Biuletyn Ceramiczny nr 13, Kraków 1997.
• [9] Chłopek J., Błażewicz M., Szaraniec B., Kompozyty bioaktywne, Acta of Bioengineering and Biomechanics 2001, 3, 1.
• [10] Chłopek J., Kompozyty węgiel-węgiel, Otrzymywanie i zastosowanie w medycynie, Ceramika 52, Polski Biuletyn Ceramiczny nr 14, Kraków 1997.