Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 15

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  bone implant
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The research was focused on determining basic mechanical properties, surface, and phase structure taking into consideration basic cytotoxicity analysis towards human cells. Methods: Biological tests were performed on human C-12302 fibroblasts cells using 3D-printed Ti6Al4V alloy (Ti64), produced by laser-based powder bed fusion (LB-PBF) and Alumina Toughened Zirconia 20 (ATZ20), produced by lithography-based ceramic manufacturing (LCM). Surface modifications included electropolishing and hydroxyapatite or hydroxyapatite/zinc coating. Structure analysis was carried out using a variety of techniques such as X-Ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and confocal laser scanning microscopy (CLSM), followed by mechanical properties evaluation using nanoindentation testing. Results: Samples subjected to surface modifications showed diversity among surface and phase structure and mechanical properties. However, the cytotoxicity towards tested cells was not significantly higher than the control. Though, a trend was noted among the materials analysed, indicating that HAp/Zn coating on Ti64 and ATZ20 resulted in the best biological performance increasing cell survivability by more than 10%. Conclusions: Hydroxyapatite coating on Ti64 and ATZ20 resulted in the best biological properties. Tested materials are suitable for in vivo toxicity testing.
PL
Medycyna regeneracyjna staje się szybko rozwijającą techniką w współczesnej biomedycynie. Coraz częściej na świecie są wykorzystywane nanocząstki do naprawiania i leczenia uszkodzonych komórek. Ten artykuł przeglądowy przedstawia wiedzę na temat kompozytów, składających się z polimeru oraz hydroksyapatytu, modyfikowanych nanocząstkami i ich zastosowaniami w medycynie regeneracyjnej.
EN
Regenerative medicine is becoming a rapidly developing technique in modern biomedicine. Nanoparticles are used increasingly to repair and heal damaged cells. The paper presents knowledge about the use of nanoparticles in the modification of polymer and hydroxyapatite composites and their applications in regenerative medicine.
3
Content available remote Mathematical approach to design 3D scaffolds for the 3D printable bone implant
EN
This work demonstrates that an artificial scaffold structure can be designed to exhibit mechanical properties close to the ones of real bone tissue, thus highly reducing the stress-shielding phenomenon. In this study the scan of lumbar vertebra fragment was reproduced to create a numerical 3D model (this model was called the reference bone sample). New nine 3D scaffold samples were designed and their numerical models were created. Using the finite element analysis, a static compression test was performed to assess the effective Young modulus of each tested sample. Also, two important metrics of each sample were assessed: relative density and surface area. Each new designed 3D scaffold sample was analyzed by considering two types of material properties: metal alloy properties (Ti-6Al-4V) and ABS polymer properties. Numerical analysis results of this study confirm that 3D scaffold used to design a periodic structure, either based on interconnected beams (A, B, C, D, E and F units) or made by removing regular shapes from base solid cubes (G, H, I units), can be refined to obtain mechanical properties similar to the ones of trabecular bone tissue. Experimental validation was performed on seven scaffolds (A, B, C, D, E, F and H units) printed from ABS material without any support materials by using Fused Deposition Modeling (FMD) technology. Results of experimental Young modulus of each printed scaffold are also presented and discussed.
4
Content available remote Patch antenna based on spiral split rings for bone implants
EN
In this paper, a patch antenna based on spiral split rings is proposed for bone implants in the 401-406 MHz Medical Device Radiocommunications Service (MedRadio) and 433-434 MHz Industrial, Scientific and Medical (ISM) bands. The antenna is small of only 7 mm in radius and 3 mm in thickness. It has obtained maximum gains of -36.8 and -35.6 dBi at 403 and 433 MHz, respectively in a simplified multilayer leg model. The antenna has a robust performance that is verified in simplified leg models of an adult and a child. It can communicate over a distance of longer than 12 m in an indoor environment. The antenna proposed in this paper is probably the smallest reported bone implantable antenna that works for the 401-406 MedRadio and 433-434 MHz ISM bands. The effect of the structure parameters on the antenna performance is investigated which provides guidelines for other designs inspired by such a structure.
PL
W artykule zaprezentowano projekt anteny bazującej na spralnych pierścieniach. Antenę zaprojektowaniu do umieszczenia w implantach kości i możliwości zastosowania w zakresie 401-406 MHz (zakres do zastosowań medycznych) lub 433-434 MHz. Średnica anteny nie przekracza 7 mm a grubość 3 mm.
5
Content available remote Biodegradable bone implants in orthopedic applications: a review
EN
A biologically - validated biodegradable material must comfortably stay in the physiological environment it is placed in, before finally disappearing over the intended period of time with adequate rates of degradation. The primary objective and utility of such a material is to eliminate the requirement of secondary surgery in applications involving bone implants. In recent decades, biodegradable alloys have exhibited enhanced biocompatibility, and im-proved mechanical and biodegradation properties. This has generated renewed interest in the design of bone implants made up of such materials that can successfully support fractured bone till the culmination of the healing process. However, striking a balance between two seemingly conflicting requirements, namely - sustaining the strength of the implant till the bone acquires the desired strength of its own, and allowing the implant to keep losing strength with its gradual degradation – may be rather complex. To manage this, different healing phases and the associated bone - biodegradable implant interface mechan-obiology needs to be focused upon. An adequate and/or optimal design of the implant is based on mechanical properties, degradation rates of implant and bone-biodegradable implant interface interactivity. This review mainly focuses on bone - biodegradable implant interface with due consideration accorded to the mechanical properties, degradation rates and healing process in a standard duration.
EN
The research carried out about dental implant concern not only esthetic aspect, but also biological and mechanical aspects occurred with inserting the implant into the bone. This paper aim is to present the load impact of one-fazed dental implant inserted in the mandible. The Finite Elements Method was used.
PL
W pracy dokonano analizy rozkładu naprężeń występujących w węźle tarcia endoprotez dwuprzedziałowych (dwukłykciowych) stawu kolanowego. Analiza ta została przeprowadzona za pomocą obliczeń numerycznych. Zastosowanie metody elementów skończonych, pozwala na obliczenie i przedstawienie rozkładu naprężeń w poszczególnych elementach modelu obliczeniowego.
EN
The paper presents the numerical analysis of stress occurring in the friction node of bi-condylar knee endoprostheses. The Finite Elements Method allows to calculate and present the stress distribution in all elements of the computing model.
PL
Przenoszenie się oddziaływania z jednej części endoprotezy na drugą następuje zazwyczaj poprzez bardzo nieznaczną w stosunku do wymiarów danej części powierzchnię styku. Materiał w okolicy powierzchni styku znajduje się pod działaniem przestrzennego stanu naprężeń, przy czym rozkład tych naprężeń jest nader złożony i można go wyznaczyć w oparciu o teorię sprężystości. Naprężenia te, występujące przy nacisku jednej części konstrukcji na drugą, nazywają się naprężeniami kontaktowymi.
EN
The interaction between the two parts of endoprosthesis takes place on a comparatively small contact surface. The material on that surface is under a spatial state of stress and stress distribution is very complex and can be designated only as elasticity theory. High stress caused by pressure between the two parts are called contact stress.
9
Content available remote Biodegradowalne kompozyty hybrydowe na implanty medyczne
PL
W pracy oceniono możliwość wykorzystania proszku wulkanicznego tufu - porowatego glinokrzemianu do kształtowania resorbowalnych implantów na elementy zespoleń kości. Zaproponowano wytworzenie hybrydowego kompozytu resorbowalnego na osnowie polimerowej z dodatkiem hydroksyapatytu pełniącego funkcje materiału wspomagającego zespolenie i odbudowę kości oraz modyfikowanego tufu pełniącego rolę zarówno środka wspomagającego gojenie, jak i nośnika mikroelementów.
EN
In the work estimation of possibilites of using vulcanic tuff - porous aluminosilicate for used to design absorbable interference screw for it proposed for bonefixationelements. Proposed made of the hybrid composite resorbable polymer matrix with hydroxyapatite adding carry out the functions of the material supporting the integration and reconstruction of bone and addionally tuff modified for functional both healing and transmitter of microelements.
PL
Wciąż nie udało się otrzymać implantu kostnego, który charakteryzowałby się wysoką biozgodnością i bioaktywnością, osteokonduktywnością, odpowiednimi właściwościami mechanicznymi oraz dobrą poręcznością chirurgiczną. Dodatkową zaletą tego typu materiału powinna być możliwość dostarczenia antybiotyku w wybrane miejsce ludzkiego organizmu w celu zapobiegania rozwojowi potencjalnych infekcji związanych z jego wszczepianiem. Opracowano nowy kompozytowy nośnik leku, składający się z porowatych granul hydroksyapatytowych pokrywanych poli(D,L-laktydem) z klindamycyną, mający znaleźć zastosowanie jako implant kostny w chirurgii szczękowo-twarzowej. Właściwości materiałów wykorzystanych do produkcji implantu zostały zbadane z użyciem metodXRD, FTIR, BET oraz DSC. Rozmiar i morfologię granul (250-1000μm) określono za pomocą mikroskopii SEM. Technika ta posłużyła także do określenia rozmiaru (10-40 μm) oraz rozmieszczenia porów. Udział objętościowy porów został oszacowany za pomocą metody hydrostatycznej. Przygotowano cztery grupy granul z różną zawartością klindamycyny. Zbadano właściwości uwalniania (trwającego 15-22 dni) leku z warstwy polimerowej. Od pierwszej godziny, aż do końca eksperymentu, obserwowano aktywność bakteriobójczą uwolnionej klindamycyny. W przypadku dwóch grup granul przez pierwszych pięć dni szczep bakteryjny gronkowca złocistego wykazywał wrażliwość lub średnią wrażliwość na uwolniony lek. Przedstawione w niniejszej pracy wyniki badań dowodzą, że opisywany kompozyt może znaleźć zastosowanie jako potencjalny implant kostny i nośnik leków. Prowadzone są dalsze badania nad zaprezentowanym materiałem.
EN
The problem of developing the bone implant, characterized by high biocompatibility, bioactivity, osteoconductivity, suitable mechanical properties and good surgical handiness, is still not solved. Additional advantage of such material should be the capability of delivering an antibiotic to a chosen part of the human body in order to prevent occurrence of post-operative infections. A novel drug delivery system, composed of porous hydroxyapatite granules with poly(D,L-lactide) coating incorporating clindamycin, was engineered for use as a bone filler in oral and maxillofacial surgery. The properties of the materials, used to obtain the implant, were examined by the use of XRD, FTIR, BET and DSC methods. The size (250-1000μm) and morphology of granules were determined with SEM. This technique was also applied to investigate the size (10-40 μm) and distribution of pores. The solvent accessible pore volume was evaluated by the hydrostatic method. Four groups of granules with different concentrations of clindamycin were prepared. The properties of drug release (lasting 15 to 22 days) from the polylactide layer were studied. The antimicrobial activity of the released clindamycin was observed from the first hour till the end of the experiment. The Staphylococcus aureus strain was susceptible or intermediately susceptible to the released drug during first 5 days for two studied groups. These experimental results indicate that the studied composite material may be used as a potential bone implant and drug carrier. The described system is still under investigation.
PL
W niniejszym artykule omówiono stan wiedzy dotyczącej biomateriałów opartych na fosforanach wapnia. Przedstawiono dane na temat rozwoju bioceramiki CaPs na przestrzeni lat, z uwzględnieniem prac wykonanych i nadal realizowanych w tym zakresie na Wydziale Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH, we współpracy z licznymi ośrodkami medycznymi w kraju. Nakreślono przyszłościowe kierunki badań nad preparatami zawierającymi fosforany wapnia obejmujące: kompozyty, cementy kostne, ceramiczne nośniki leków oraz skafoldy dla inżynierii tkankowej i medycyny regeneracyjnej. Obecnie wysiłki badaczy koncentrują się na poprawie wytrzymałości mechanicznej, funkcjonalności, parametrów biologicznych i poręczności chirurgicznej nowej generacji preparatów implantacyjnych CaPs przeznaczonych do substytucji kości.
EN
In the present paper a current state of the art of calcium phosphate based biomaterials was discussed. Date regarding the development of CaPs bioceramics over the years were presented, taking into consideration the already done as well as the ongoing researches, conducted in this field, in the Faculty of Materials Science and Ceramics UST-AGH, in the cooperation with many domestic medical centers. Future research directions including: composites, bone cements, ceramic drug carriers and scaffolds for the tissue engineering and regenerative medicine consisting of calcium phosphates were presented. Nowadays, the efforts of researches are focused on the improvement of mechanical strength, functionality, biological properties and surgical handiness of the new generation of CaPs implant materials for bone substitution.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań tribologicznych biomateriałów metalowych takich jak: stopy tytanu WT3-1, WT22 oraz stopu CoCrMo poddanych modyfikacji warstwy wierzchniej. Badania przeprowadzono dla biomateriałów metalowych pokrytych warstwą TiN jak i utlenionych anodowo, stosowanych w endoprotezach stawu biodrowego i kolanowego.
EN
The paper presents the results of tribological tests of metal biomaterials, such as: titanium alloy WT3-1, WT22 and CoCrMo alloy, with modified surface layer. The tests were conducted for metal biomaterials with TiN layer and for anodized ones as well, which are used for knee and hip joints endoprostheses.
PL
W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania przyrostowych technik szybkiego prototypowania (RP) oraz inżynierii odwrotnej (RE) w implantologii kości sklepienia czaszki. W badaniach posłużono się danymi tomograficznymi (CT) pacjentów z urazami czaszki. W trakcie digitalizacji danych DICOM użyto programu 3D Doctor, a następnie stworzono modele CAD uzupełnień ubytków w programie CATIA V5. Na postawie modeli CAD wykonano prototypy implantów wybranymi metodami RP.
EN
The paper presents the possibilities of using the rapid prototyping techniques and the reverse engineering in the process of filling skull defects. The CT data of patients with skull injuries were digitalized by 3D-Doctor program. On that basis the CAD models were prepared in CATIA V5 program. Then CAD models were used to create RP prototypes.
PL
Medycyna regeneracyjna w zastosowaniu do leczenia ubytków tkanki kostnej potrzebuje materiałów o specyficznej biomimetycznej strukturze i bioaktywności. Tkanka kostna jest tworzywem nanokompozytowym, w odniesieniu do struktury i składu (kolagen/nanokryształy hydroksyapatytu). Dlatego też projektowanie tworzyw implantacyjnych, do leczenia ubytków tkanki kostnej, skupia się właśnie na tej grupie materiałowej, jaką są nanokompozyty polimerowe, modyfikowane bioaktywnymi nanocząstkami. Celem pracy były badania, mające określić przydatność nowej, dwuetapowej metody, do wytwarzania porowatych materiałów implantacyjnych, do leczenia tkanki kostnej. Gąbki nanokompozytowe, wytworzone w oparciu o duetapową metodę - wypłukiwanie rozpuszczalnego porogenu oraz elektroforetyczne osadzanie, przebadano metodą mikroskopii elektronowej SEM, przeprowadzono badania przy zastosowaniu metody EDS oraz zbadano parametry mechaniczne i bioaktywność otrzymanych materiałów. Zastosowana w pracy metoda prowadzi do otrzymania bioaktywnych nanokompozytowych gąbek o pożądanych parametrach mechanicznych.
EN
Regenerative medicine for the treatment of bone defects requires materials, characterized by specific microstructure and bioactivity. The bone tissue in terms of both, structure and composition is a collagen-based nonocomposite, containing hydroxyapatite nano-crystals. The design of bone implants and scaffolds concentrates on nanocomposites, since the discovery of nanocomposite structure of the bone tissue. This paper is devoted to the study on evaluation the performance potential of the new two-steps method of nanocomposite foam preparation. The porous nanocomposites were obtained by two -steps method: particulate-leaching. and electrophoretic deposition, EPD. We investigate the cellular foam structure by using scanning electron microscopy (SEM) with EDS examination and by mechanical test (compressive strength). The results show that those two steps fabrication method lead to obtaining porous nanocomposite materials, characterized by biomimetic porous microstructure, good mechanical properties and bioactive features.
PL
W poniższej pracy przedstawiono rozwiązanie konstrukcyjne stanowiska do eksperymentalnej oceny jakości osadzenia implantu w tkance kostnej. Praca opisuje sposób realizacji badań eksperymentalnych, których wyniki mogą stanowić bazę do oceny jakości rozwiązania konstrukcyjnego implantu dobieranego według indywidualnych cech pacjenta. Jako główne zadanie stanowiska przewiduje się możliwość weryfikacji, różnych rozwiązań konstrukcyjnych trzpienia implantu osadzonego w kości.
EN
There is presented the design solution of a workstation for experimental estimation of quality implant mounting in bone tissue. The publication describes a manner of realization of experimental research. The results of research will be a base of quality estimation for implant design solution, which is selected on base of individual characteristics of patient. The main workstation task became a capability of verification design solution of mandrel implant mounting in bone tissue.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.