Influence of manganese on the structure and morphology of hydroxyapatite coatings deposited using pulsed laser deposition technique

• Autorzy: Mróz W. , Bućko M. , Burdyńska S. , Czwartos J. , Prokopiuk A. , Ślósarczyk A. , Wierzchoń T.

Warianty tytułu

PL

Wpływ manganu na strukturę i morfologię warstw hydroksyapatytu osadzonego metodą laserowej ablacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Hydroxyapatite and manganese modified hydroxyapatite were deposited on nitrided Ti6Al4V substrates using pulsed laser deposition technique. Three target materials consisted of pure hydroxyapatite, manganese modified hydroxyapatite with Mn content of 0.1 wt % and 0.5 wt % were ablated using ArF excimer laser. The obtained coatings have been analyzed using XRD, FTIR and AFM in order to determine the influence of manganese on their chemical composition, crystallinity, and surface morphology. The analyses revealed that MnHA layers had polycrystalline microstructure and were more hygroscopic than pure HA layers.

PL

Warstwy hydroksyapatytu i hydroksyapatytu modyfikowanego manganem zostały osadzone metodą ablacji laserowej na azotowanych podłożach Ti6Al4V. Wykorzystując laser ekscymerowy ArF osadzono powłoki z trzech materiałów: czystego hydroksyapatytu, hydroksyapatytu modyfikowanego manganem 0,1% mas. oraz manganem 0,5% mas. Otrzymane pokrycia zostały zbadane z wykorzystaniem XRD, FTIR i AMF dla określenia wpływu zawartości manganu na skład chemiczny, krystalografię oraz morfologię powierzchni. Analiza wykazała, iż powłoki z MnHA wykazują mikrostrukturę polikrystaliczną i są bardziej higroskopijne niż powłoki z czystego HA

Słowa kluczowe

EN

hydroxyapatite; manganese; pulsed laser deposition; FTIR; XRD; AFM

PL

hydroksyapatyt; mangan; osadzanie laserem impulsowym; FTIR; XRD; AFM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 32, nr 4
• Strony: 608--611
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Mróz W.

autor

Bućko M.

autor

Burdyńska S.

autor

Czwartos J.

autor

Prokopiuk A.

autor

Ślósarczyk A.

autor

Wierzchoń T.

• Instytut Optoelektroniki, Wojskowa Akademia Techniczna,

Bibliografia

• [1] Ducheyne P., Beight J., Cuckler J., Evans B., Radin S.: Effect of calcium phosphate coating characteristics on early post-operative bone tissue ingrowth. Biomaterials 11 (1990) 531÷540.
• [2] Mróz W., Jedyński M., Prokopiuk A., Ślósarczyk A., Paszkiewicz Z.: Characterization of calcium phosphate coastings doped with Mg, deposited by pulsed laser deposition technique using ArF excimer laser. Micron 40 (2009) 140-142.
• [3] Iliescu M., NeleaV, WerckmannV, Socol G., Mihailescu I. N., Mayer I., Cuisinier F.: Mrophological and structural characterisation of osseointegrable Mn2+ and CO3 2– doped hydroxylapatite thin films. Materials Science & Engineering C 27 (2007) 105÷109.
• [4] Pabbruwe M. B., Standard O. C., Sorrell C. H. C., Howlett C. R.: Bone formation within alumina tubes: effect of calcium, manganese, and chromium dopants. Biomaterials 25 (2004) 4901÷4910.
• [5] Armulik A., Svineng G., Wennerberg K., Faessler R., Johansson S.: Expression of integrin subunit beta1B in integrin beta1-deficient GD25 cells does not interfere with alphaVbeta3 functions. Cell Res. 254 (2000) 55÷63.
• [6] Medvecky L., Stulajterowa R., Parilak L., Trpcevska J., Durisin J., Barinov S. M.: Influence of manganese on stability and particle growth of hydroxyapatite in simulated body fluid. Colloids and Surfaces 281 (2006) 221÷229.
• [7] Mróz W.: Physics of deposition of hydroxyapatite layers by pulse laser deposition method. [In] Functional Properties of Nanostructured Materials” ed. by R. Kassing, P. Petkov, W. Kulisch, C. Popov, NATO Science Series II Mathematics, Springer Netherlands, Physics and Chemistry 223 (2006).
• [8] Chrisey D. G., Hubler G. K.: Pulsed laser deposition of thin films. Wiley, New York (1994).
• [9] Bao Q., Chen Ch., Wang D., Ji Q., Lei T.: Pulsed laser deposition and its current research status in preparing hydroxyapatite thin films. Applied Surface Science 252 (2005) 1538÷1544.
• [10] Sobiecki J. R., Wierzchoń T., Rudnicki J.: The influence of glow discharge nitriding, oxynitriding and carbonitriding on surface modification of Ti1Al1Mn titanium alloy. Vacuum 64 (2002) 41÷46.
• [11] Wilson R. M., Elliott J. C., Dowker S. E. P.: Rietveld refinement of the crystallographic structure of human dental enamel apatites. American Mineralogist 84 (1999) 1406÷1414.
• [12] Suchanek W. L., Byrappa K., Shuk P., Riman R. E.: Preparation of magnesium- substituted hydroxyapatite powders by the mechanical-hydrothermal method Biomaterials 25 (2004) 4647.
• [13] Mroz W., Bombalska A., Burdyńska S., Jedyński M., Prokopiuk A., Budner B., Slósarczyk A., Zima A., Menaszek E., Ścisłowska-Czarnecka A., Niedzielski K.: Structural studies of magnesium doped hydroxyapatite coatings after osteoblast culture. Journal of Molecular Structure 977 (2010)145÷152.