Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Plasma surface alloying and post depositional electrochemical treatment of titanium as a new concept of biomaterial properties modiﬁcation

Miklaszewski A., Jurczyk M.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 3

180--184

EN

This work presents a new concept of titanium surface properties modiﬁcation by duplex treatment: plasma surface alloying (PSA) and post depositional electrochemical treatment (ET). Signiﬁcant improvement in hardness from 180 HV for original titanium substrate to 900 HV for surface layer obtained by plasma alloying with smooth reduction proﬁle in the cross section was observed. Proposed post depositional electrochemical treatment in phosphoric acid electrolyte resulted in developed surface formation. Corrosion resistance tests of plasma alloyed and post electrochemically treated surface was presented. Surface roughness of obtained specimens was measured. In vitro cytocompatibility test was evaluated on obtained surface layers and compared with a conventional microcrystalline titanium. Normal human osteoblast (NHOst) cells from Lonza (CC-2538) were cultured on the disks of the materials and cell growth was examined. The results suggest that unique microstructure obtained after plasma alloying and post depositional anodic treatment consist of TiB phase dispersed in α-Ti matrix displays good cytocompatibility, compared to that of microcrystalline titanium. Cultures of human osteoblast-like cells revealed no signiﬁcant difference in initial cell attachment among the various surfaces roughness however, cell spread was greater on rough surfaces than on smoother ones. It can be concluded that proposed concept of duplex treatment provide enhancement of surface properties of biomaterials by chemical composition change, obtained microstructure and roughness increase.

PL

Praca prezentuje nową koncepcję modyfikacji właściwości warstwy wierzchniej tytanu przez zastosowanie dwustopniowego procesu stopowania plazmowego oraz obróbki elektrochemicznej. Zaobserwowano znaczący wzrost twardości 900 HV analizowanej warstwy powierzchniowej wraz z łagodną redukcją do podłoża 160 HV. Zaproponowany proces obróbki elektrochemicznej uzyskanych warstw powierzchniowych w środowisku kwasu fosforowego prowadził do rozwinięcia powierzchni właściwej. Zaprezentowano wyniki badania odporności korozyjnej warstw powierzchniowych stopowanych plazmowo oraz następnie modyﬁkowanych elektrochemicznie. Określono podstawowe parametry chropowatości proﬁli powierzchni modyﬁkowanych. Dokonano oceny cytokompatybilności in vitro, porównując uzyskane kultury z warstw powierzchniowych z mikrokrystalicznym tytanem. Obserwacji poddano 1 dniowy wzrost hodowli ludzkich komórek osteoblastów (NHOst) ﬁrmy Lonza (CC-2538) dla analizowanych powierzchni. Uzyskane wyniki badań modyﬁkowanych warstw powierzchniowych metodą stopowania plazmowego, a następnie obróbki elektrochemicznej wykazują w porównaniu z mikrokrystalicznym tytanem dobrą cytokompatybilność. Obserwowane kultury ludzkich komórek osteoblastów nie wykazują znaczących różnic w początkowej fazie tworzenia więzi z podłożem, pomimo występujących różnic w chropowatości powierzchni. Zauważono jednak, że rozprzestrzenianie się powierzchniowe komórek było większe na powierzchniach o większych parametrach chropowatości. Można wnioskować, że zaproponowane podejście dwustopniowe zapewnia poprawę właściwości powierzchni biomateriałów przez zmianę składu chemicznego, uzyskaną mikrostrukturę oraz wzrost chropowatości powierzchni.

2

Badanie cytokompatybilności kopolimerów ε-kaprolaktonu i TMC z wykorzystaniem hodowli ludzkich chondrocytów

Orchel A., Jelonek K., Pastusiak M., Mizera D., Kasperczyk J., Dzierżewicz Z.

Engineering of Biomaterials

|

2010

|

Vol. 13, no. 96-98

58--61

3

Modyfikacja powierzchni z tlenku glinu azotkiem tytanu w aspekcie zastosowań medycznych

Obłąkowska D.

Problemy Eksploatacji

|

2000

|

nr 2

229-254

PL

Celem pracy było zbadanie możliwości modyfikacji powierzchni implantu metalowego - Ti i ceramicznego - Al2O3 - różnym pod względem właściwości fizykochemicznych materiałem TiN. Modyfikacja powierzchni materiału implantacyjnego miała na celu poprawę: a) biokompatybilności; b) cytokompatybilności - obniżenie stopnia cytotoksycznego wpływu materiału ma tkanki żywe; c) hemokompatybilności; d)tromborezystywności; e)obniżenie toksyczności i właściwości alergizujących; f) możliwości łączenia implantu z tkankami żywymi - przyspieszenie tzw. procesu akceptacji sztucznego materiału przez tkanki żywe organizmu - tzn. obniżenie możliwości tzw. odrzutu implantu przez organizm; g) ułatwienie i skrócenie czasu operacji; h) przyspieszenie: tzn. procesu regeneracji uszkodzonego narządu oraz przejęcie funkcji biologicznych przez implant, tzn. całkowitego przejęcia wymaganych funkcji biologicznych organizmu np. usuniętej (zniszczonej) tkanki przez materiał implantacyjny; i) wydłużenie tzw. czasu spełniania funkcji biologicznych przez implant, tzn. wydłużenie czasu tzw. "życia implantu". Spełnienie ww. funkcji przez implant wymagało tzw. poprawy właściwości tribologicznych materiału przez zastosowanie warstwy TiN nanoszonej na powierzchnię z tlenku glinu dwoma metodami CVD i PVD.

EN

Biological materials- biomaterials are of obvious importance in furthering the development of nanotechnology, in expanding the capabilities of Materials Science and Engineering, and perhaps ultimately in integrsting biological materoals- biomaterials with existing semiconductor or other inorganic technologies. Some of most exciting future directions for materials research in my investigations lie at the intersection of biology and more traditional materials research. Research in Surface Chemistry Branch is principally directed to: 1) increasing our basic understanding of the chemical, mechanical and electronic proper-ties surface; 2) studying interactions of photons, electrons, ions and other reactive species with surfaces; 3) developing new techniques to analyze: surface - interface composition, structure and chemical kinetics at the atomic, and molecular level; 4) developing techniques for modifying sutface properties and delineating nanostructures; 5) producing modified surface (films) coatings with unique properties to provide such things as microchemical detection, wera resistance, oxidation stability; 6) applying the new understanding and analytical techniques to problems of importance to the implantology, such as the modification of metal/ceramic surface to reduce wear and corrosion; and 7) exploring new technologies to detect and eliminate environmental hazards in the atmosphere.