Zastosowanie spektroskopii ramanowskiej do analizy powłok hydroksyapatytowych natryskanych plazmowo

• Autorzy: Kowalski S. , Belka R. , Żórawski W. , Suchańska M.

Warianty tytułu

EN

Possibilities of application Raman spectroscopy to analysis of plasma sprayed hydroxyapatite coatings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zostały przedstawione wyniki badań powłoki hydroksyapatytowej naniesionej metodą plazmową. Analiza zmian struktury naniesionej powłoki została przeprowadzona metodą spektroskopii ramanowskiej. W celu oszacowania niejednorodności struktury fizykochemicznej wykonano mapowanie wybranego fragmentu powierzchni powłoki pod kątem lokalnych zmian. Do oceny ilościowej występowania hydroksyapatytu w stosunku do innych form fosforanów wapnia wykorzystano parametr w postaci stosunku intensywności pasma charakterystycznego grupy hydroksylowej (OH-) do pasma modu pełnosymetrycznego kompleksu PO43-. Badania wykonano dla dwóch rozdzielczości przestrzennych: niska rozdzielczość - krok 25μm, wysoka rozdzielczość - krok 5 μm. Stwierdzono znaczne wahania wartości zdefiniowanego parametru w obrębie całego badanego fragmentu powłoki, co wskazywało na znaczny i niejednorodny rozkład hydroksyapatytu. Badanie miało na celu ocenę możliwości testowania powłok endoimplantów przy użyciu map ramanowskich.

EN

This paper contains results of the study of a hydroxyapatite coating deposited by plasma spraying. Properties variation of a coating was analyzed Raman spectrosocopy method. To assess the heterogeneity of the chemical structure was made the mapping for selected fragment of the surface. To quantify the presence of the hydroxyapatite in relation to other forms of calcium phosphate, ratio of OH to PO4 peaks intensities was used. Mapping was made for both of low (25 μm) and high (5 μm) resolution. There was a significant fluctuations of the structural properties throughout the given fragment of the coating and considerable degradation of hydroxyapatite. The study aimed at evaluating for the possibilities of testing endoimplants coating using Raman mapping.

Słowa kluczowe

PL

hydroksyapatyt; powłoka natryskowa; natryskiwanie plazmowe; endoimplant; spektroskopia Ramana

EN

hydroxyapatite; spray coating; plasma spraying; endoimplant; Raman spectrosocopy

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 88, nr 7
• Strony: 9--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il.

Twórcy

autor

Kowalski S.

• Tegeno Sp. z o.o., Kielce

autor

Belka R.

• Politechnika Świętokrzyska

autor

Żórawski W.

• Politechnika Świętokrzyska

autor

Suchańska M.

• Politechnika Świętokrzyska

Bibliografia

• [1] Sobczak A., Kowalski Z., „Materiały hydroksyapatytowe stosowane w implantologii” (http://suw.biblos.pk.edu.pl/resources/i6/i1/i4/r614/SobczakA_MaterialyHydroksypatytowe.pdf).
• [2] Elliott, J.C., [Structure and Chemistry of the Apatite and Other Calcium Orthophosphates], Elsevier, Amsterdam, (1994).
• [3] Huracek, J. and Spirig, R., “The effect of hydroxyapatite coating on the fixation of hip prostheses,” Arch Orthop Trauma Surg 113, 72-77 (1994).
• [4] Dumbleton, J. and Manley, M.T., “Hydroxyapatite-coated prostheses in total hip and knee arthroplasty,” J Bone Joint Surg Am. 86-A(11), 2526-40 (2004).
• [5] Liao, S.L., Kao, S.C.S., Tseng, J.H.S. and L-K Lin, L., “Surgical coverage of exposed hydroxyapatite implant with retroauricular myoperiosteal graft,” Br J Ophthalmol. 89 (1), 92-95 ( 2005).
• [6] Herrera, A., Mateo, J., Gil-Albarova, J., Lobo-Escolar, A., Ibarz, E., Gabarre, S., Más, Y. and Gracia, L., “Cementless Hydroxyapatite Coated Hip Prostheses, BioMed Research International,” BioMed Research International 2015, 13 (2015).
• [7] J. L. Ong and D. C. N. Chan, “Hydroxyapatite and Their Use As Coatings in Dental Implants: A Review,” Critical ReviewsTM in Biomedical Engineering, 28(5&6):1–41 (1999).
• [8] Koutsopoulos, S. “Synthesis and characterization of hydroxyapatite crystals: A review study on the analytical methods”, J Biomed Mater Res. 2002 62(4):600.
• [9] C. Moseke, U. Gbureck, Tetracalcium phosphate: Synthesis, properties and biomedical applications, Acta Biomaterialia 6 (2010) 3815–3823
• [10] R. Belka, S. Kowalski, W. Żórawski, M. Suchańska, “A study of plasma sprayed HAp coatings using the EDX and Raman methods”, TRANSCOM Conference, 22-24 June 2015, Żylina, Slovakia.
• [11] N. Curry, K. VanEvery , T.Snyder, N. Markocsan, “Thermal Conductivity Analysis and Lifetime Testing of Suspension Plasma-Sprayed Thermal Barrier Coatings”, Coatings 2014, 4(3).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.