Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Antibacterial activity assessment of bioactive modifiers for bone cements

Wekwejt M., Pałubicka A., Świeczko-Żurek B.

Engineering of Biomaterials

|

2018

|

Vol. 21, no. 148

58

2

Badania bioaktywności modyfikowanego cementu kostnego : przegląd literaturowy

Wekwejt M., Świeczko-Żurek B.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2017

|

Vol. 6, nr 4

261--268

PL

Celem pracy jest przybliżenie aspektów związanych z modyfikowaniem cementu kostnego w celu nadania mu właściwości bioaktywnych. Przedstawiono obecnie stosowane bioaktywne modyfikacje, które mają charakter profilaktyczny (zapobiegają infekcjom), terapeutyczny (zwalczają bakterie) oraz pobudzający osteointegrację. Ukazano metody oceny modyfikacji bioaktywnych i zreferowano ich procedury, m.in. badania mikroskopowe, starzenie w roztworze Ringera, określanie dawki uwalnianej modyfikacji, pomiar strefy zahamowania wzrostu bakteryjnego, badania cytotoksyczności, przylegania i proliferacji komórek żywych, badanie pirogenności, test hemolityczny oraz badania kliniczne.

EN

The aim of the literature review is to present the aspects related to modification of bone cement to give it bioactive properties. It presents currently used bioactive modifications, which have preventive activity (reduce the risk of infection), therapeutic activity (fight against bacteria) and stimulating osteointegration. Shows methods for evaluating bioactive modifications and discusses procedures, i.a.: microscopic studies, aging in Ringer’s solution, determination of release dose, measurement of bacterial growth inhibition zone, cytotoxicity test, adhesion and proliferation of live cells survey, pyrogenicity test, haemolytic assay, and clinical studies.

3

Potential degradation of bone cement used in maxillo-facial surgery

Wekwejt M., Świeczko-Żurek B., Bartmański M.

Engineering of Biomaterials

|

2017

|

Vol. 20, no. 143 spec. iss.

31

4

Tyre rolling resistance and its influence on fuel consumption

Świeczko-Żurek B., Ronowski G., Ejsmont J.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 1

62--67

EN

Rolling resistance of tyres is one of the major resistive forces acting on any wheeled vehicle. Unfortunately, it is also one of the forces very difficult to measure. It is estimated that in certain traffic conditions (like for example constant speed driving with slow or moderate speed) so called Rolling Resistance Impact Factor may be as high as 0.3. This means that reduction of rolling resistance by 50% would lead to 15% of energy savings. The paper presents road measuring method of tyre rolling resistance and unique equipment used by the Technical University of Gdańsk designed to perform measurements of passenger car tyres. It also discusses road pavement, tyre and environmental conditions influence on rolling resistance. Also selected data describing current situation related to rolling resistance on different road pavements and rolling resistance of modern passenger car tyres including tyres specially designed for electric and hybrid vehicles are presented.

5

Wpływ nawierzchni i opon na opór toczenia

Ronowski G., Ejsmont J., Świeczko-Żurek B.

Magazyn Autostrady

|

2016

|

Nr 10

52--55

PL

Współpraca opony z nawierzchnią jezdni ma kluczowe znaczenie dla osiągów pojazdów samochodowych. Od jakości tej współpracy zależą: bezpieczeństwo, szeroko rozumiany komfort i ekonomia. Można z pewnym uproszczeniem stwierdzić, że podstawowym zadaniem nawierzchni drogowych jest zapewnienie optymalnych warunków pracy opon. Zadaniem opon jest natomiast zapewnienie pojazdowi niezbędnych własności trakcyjnych, tak aby pojazd spełniał w możliwie największym stopniu wymagania użytkowników. Nie ulega wątpliwości, że współpraca opony z jezdnią zależy w zbliżonym stopniu od parametrów nawierzchni jezdni oraz właściwości opon. Niniejszy artykuł porusza zagadnienia wpływu nawierzchni jezdni i konstrukcji opon na jeden z istotnych parametrów opisujących współpracę opony z jezdnią, jakim jest opór toczenia. Artykuł nawiązuje do publikacji [1, 2, 3], w których omówiony jest wpływ oporu toczenia na zużycie energii przez pojazdy samochodowe oraz przedstawione są w ogólnym zarysie metody badania oporu toczenia opon.

EN

The interaction of tires and the road surface is crucial for the performance of vehicles. The quality of this interaction influences safety, broadly understood comfort and efficiency. It can be said with some simplification that the primary task of road surfaces is to ensure the optimal working conditions of tires, while the task of tires is to provide a vehicle with necessary traction so that it could fulfill the requirements of its users to the maximum extent possible. There is no doubt that the interaction of a tire with a road depends to a similar extent on the parameters of the road surface and the characteristics of tires. The article discusses the issues of the impact of the road surface and tire construction on one of the crucial parameters describing the interaction of a tire with a road which is rolling resistance.

6

Antimicrobal and ostheointegration activity of bone cement contains nanometals

Świeczko-Żurek B.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2016

|

Vol. 74, nr 1

15--21

EN

Purpose: One of the major problems in bone surgery are infections – especially those occurring in the course of the operating on the patients with lowered immunity system, because they carry the danger of complications. In the Mechanical Department of Technical University of Gdansk, there has been carried the research with the use of bone cement and metal nanoparticles. Design/methodology/approach: The bone cement was used without supplement or with one or two drugs. These experiments are the latest, because include pure bone cement (without drugs) with nanometals. The titanium specimens was covering with such compose coating. The implant was inserted into rat`s thigh for six weeks. Afterwards the implant was removed from the body and examined by means of scanning electron microscope. Simultanously biological research was carried out. Bonless samples were placed into bacterial liquid, generated by the researcher (the Patent number P 409082 ) containing five most frequently occurring bacteria in human body. Findings: Result of the SEM research was positive – there was good adhesion of ostheoblasts to the surface and there were no traces of infection. Practical implications: The research concerns bone cement with nanoparticles proves, that nanoparticles are the alternatives to antibiotics.

7

Investigations on the dynamics of motor vehicle driving in nighttime conditions

Stryjek K., Motrycz G., Świeczko-Żurek B., Wróbel T.

Archiwum Motoryzacji

|

2016

|

Vol. 73, nr 3

103--117

EN

The article describes investigations on vehicle driving in nighttime conditions. Apart from a comparison with the impact of conventional vehicles’ road illumination systems on the test results obtained, the good points of new driver’s aids such as thermal imaging cameras have been presented. The systems of this kind are increasingly often installed in advanced vehicles and they really improve the driving safety.

PL

Niniejszy artykuł opisuje badania dynamiki jazdy w warunkach nocnych. Poza porównaniem wpływu na osiągane wyniki klasycznych systemów oświetlenia drogi, w niniejszej publikacji przedstawiono zalety nowych systemów wspomagających kierowcę, takich jak kamery termiczne. Systemy tego typu coraz częściej montowane są w zaawansowanych pojazdach i w sposób rzeczywisty zwiększają bezpieczeństwo jazdy.

8

Investigations of titanium implants covered with hydroxyapatite layer

Świeczko-Żurek B., Bartmański M.

Advances in Materials Science

|

2016

|

Vol. 16, nr 2(48)

78--86

EN

To reduce unfavorable phenomena occurring after introducing an implant into human body various modifications of the surface are suggested. Such modifications may have significant impact on biocompatibility of metallic materials. The titanium and it's alloys are commonly used for joint and dental implants due to their high endurance, low plasticity modulus, good corrosion resistance as well as biocompatibility. Special attention should be given to titanium alloys containing zirconium, tantalum and niobium elements. These new generation alloys are used by worldwide engineering specialists. The experiments were performed with hydroxyapatite layer on titanium specimens with the use of electrophoresis method (different voltage and time).

9

WRONG WAY! – amerykańskie doświadczenia w oznakowaniu dróg szybkiego ruchu

Świeczko-Żurek B., Ejsmont J.

Magazyn Autostrady

|

2015

|

Nr 8-9

56--57

PL

Od kilku lat w Polsce mamy już liczącą się sieć autostrad i dróg szybkiego ruchu, które bez wątpienia są kluczem do szybkiego i bezpiecznego poruszania się pojazdów samochodowych. W związku z rozwojem sieci drogowej pojawił się jednak nowy problem, który jak dotychczas jest w naszym kraju zupełnie ignorowany – jazda „pod prąd”. Niniejszy artykuł dotyczy tego problemu, gdyż regularnie co kilka tygodni dochodzą do nas informacje o poważnych wypadkach spowodowanych przez kierowców jadących w niewłaściwą stronę.

10

Opony i nawierzchnie drogowe dla samochodów elektrycznych

Świeczko-Żurek B.

Magazyn Autostrady

|

2015

|

Nr 1-2

38--41

PL

Od czasu wynalezienia koła, które to wydarzenie miało miejsce około 6 tys. lat temu, rozpoczęła się era transportu kołowego trwająca do dzisiaj. W początkowym okresie koło, a często walec, wykorzystywane były jedynie do przesuwania ciężkich przedmiotów na niewielkie odległości. Potem pojawiły się pojazdy kołowe napędzane siłą mięśni zwierząt pociągowych. Dopiero pod koniec XVIII wieku zbudowano pierwsze pojazdy, które możemy zakwalifikować jako pojazdy samobieżne, czyli w obecnym rozumieniu − samochody. Pierwsze z nich napędzane były parą. Kilkadziesiąt lat później, dzięki rozwojowi metod magazynowania energii elektrycznej, zbudowane zostały pierwsze samochody o napędzie elektrycznym.

11

The influence of road surface unevenness on tyre rolling resistance

Ejsmont J., Ronowski G., Taryma S., Świeczko-Żurek B.

Archiwum Motoryzacji

|

2015

|

Vol. 70, no. 4

35--46, 121--132

EN

The geometric characteristics of road surface substantially affect the interaction between tyre and road. Depending on pavement texture wavelength, the texture chiefly affects tyre/road friction, rolling resistance, interior and exterior noise, tyre wear, and ride comfort. The article presents results of investigations on the influence of road surface unevenness on the rolling resistance of passenger car and truck tyres. The tests were carried out on a roadwheel facility being a part of the test equipment of the Automotive Tyre Testing Laboratory of the Gdańsk University of Technology, where a specially made replica road surface with a sinusoidal unevenness profile was mounted on the drum, and on a test road. The unevenness profile under test was characterized by a wavelength of 0.8 m and amplitude of 10 mm, which corresponded to the road surface type commonly referred to as “washboard”. The objective of the experiments was to ascertain whether the increase in rolling resistance observed on uneven road surfaces is exclusively caused by an increase in the energy losses in suspension system damping elements or the energy losses in the tyre actually rise as well. The tests revealed that, on the sinusoidal road surface as defined above in comparison with the “Safety Walk” smooth sandpaper like surface, the rolling resistance of passenger car tyres grew by about 10 % and rolling resistance of truck tyres increased about 30 %.

PL

Parametry geometryczne nawierzchni w sposób decydujący wpływają na współpracę opony samochodowej z drogą. W zależności od długości fali nierówności oddziaływanie tekstury koncentruje się na przyczepności, oporze toczenia, hałasie wewnętrznym i zewnętrznym, zużyciu opony oraz komforcie jazdy. Artykuł prezentuje wyniki badań wpływu równości nawierzchni na opór toczenia opon do samochodów osobowych i ciężarowych. Badania prowadzone były na maszynie bieżnej stanowiącej wyposażenie Laboratorium Badania Opon Samochodowych Politechniki Gdańskiej na której zamontowano specjalnie wykonaną replikę nawierzchni drogowej o sinusoidalnym przebiegu nierówności oraz na drodze. Badane nierówności miały długość fali 0.8 m i amplitudę wynoszącą 10 mm co odpowiada nierównościom popularnie nazywanym "tarką". Celem eksperymentów było stwierdzenie, czy obserwowany na nierównych nawierzchniach wzrost oporu toczenia wiąże się jedynie ze wzrostem strat w elementach tłumiących zawieszenia, czy też wzrastają również straty w samej oponie. Badania wykazały, że na opisanej nawierzchni sinusoidalnej w stosunku do gładkiej nawierzchni Safety Walk opory w oponach samochodów osobowych wzrastają o około 10%, a dla opon do samochodów ciężarowych o około 30%.

12

Project of hip joint endoprosthesis for an individual patient with materials selection

Bartmański M., Świeczko-Żurek B.

Advances in Materials Science

|

2015

|

Vol. 15, nr 1(43)

30--36

EN

Nowadays the joint replacement orthopaedic surgery is most frequently performed surgery associated with the damage of the join surface. The implantation is mainly placed in hip and knee area. This work includes the hip replacement design, based on the patient's medical records, the description of creation process and materials used for individual components.

13

Opór toczenia opon samochodowych

Ejsmont J., Świeczko-Żurek B., Ronowski G.

Magazyn Autostrady

|

2014

|

Nr 7

38--42

PL

Opór toczenia opon samochodowych jest jednym z istotnych parametrów charakteryzujących współpracę opon samochodowych z nawierzchnią jezdni. Jego wartość wpływa na zużycie paliwa, a przez to na koszt transportu samochodowego oraz na osiągi pojazdów, takie jak prędkość maksymalna czy zdolność przyspieszania. W zależności od warunków ruchu zmniejszenie oporu toczenia o 10% powoduje zmniejszenie zużycia paliwa o 2-4%. Zmniejszone zużycie paliwa to nie tylko niższe koszty eksploatacji pojazdów, ale również niższa emisja CO2. Niestety opór toczenia jest stosunkowo trudny do zmierzenia. W niniejszym artykule przedstawiono wpływ oporu toczenia na zużycie energii przez samochody osobowe oraz przegląd metod badania oporu toczenia opon.

14

MnRoad Facility. Badania nawierzchni drogowych w amerykańskim stylu

Ejsmont J., Świeczko-Żurek B., Ronowski G.

Magazyn Autostrady

|

2014

|

Nr 10

66--71

PL

Pomimo znacznego rozwoju technik modelowania matematycznego oraz badań laboratoryjnych nie jest obecnie możliwe wyeliminowanie badań nawierzchni drogowych i ich monitorowania w warunkach drogowych. Modelowanie matematyczne z natury rzeczy wymaga wprowadzenia pewnych, niekiedy bardzo istotnych, uproszczeń oraz dostarczenia zweryfikowanych danych wejściowych. Im bardziej zaawansowany jest model, tym więcej danych musi być do niego wprowadzonych. Uzyskiwanie danych wejściowych niezbędnych do aktywacji modelu może być zadaniem bardzo trudnym, bowiem badania laboratoryjne, na których zazwyczaj bazowane są wszelkie dane wejściowe, prowadzone są w wyidealizowanych warunkach, nie zawsze w pełni reprezentatywnych dla rzeczywistych warunków ruchu. W związku z powyższym konieczne jest prowadzenie badań weryfikacyjnych na drogach, na których odbywa się rzeczywisty ruch drogowy.

15

Environmental degradation of ti alloys in artificial saliva and a role of fluorides

Zieliński A., Świeczko-Żurek B., Ossowska A.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 2

225--230

EN

The paper proposes a physical-chemical model, which shows the contribution of fluoride ions in degradation of Ti alloys, by enhancing localized corrosion, facilitating hydrogen entry and promoting hydriderelated embrittlement. The first results were obtained for the Ti6Al4V alloy by electrochemical tests. The tests were carried out in artificial saliva according to the ISO 10271, composed of (in wt. pct.): 0.4 NaCl, 0.4 KCl, 0.795 CaCl2, 0.78 NaH2PO4, 0.005 Na2S and 1% of urea. The solutions were adjusted to pH 7, 5 and 3 with hydrochloric acid. The potentiodynamic tests were made from cathodic and then into anodic direction, at 10 mV/min voltage change rate. Potential-current curves were used to estimate the corrosion potential and current, and passivation potential and current. Weak effect of pH was observed (Fig. 1, 2 and Tab. 1). The slow strain rate tests were performed on two-phase (α +β )Ti13Zr13Nb alloy at 10–5 s–1 strain rate. The tests were made either in laboratory air or in artificial saliva solution, with or without 0.1 mass pct. of HF, at open circuit potential or at cathodic polarisation of current density 100 A/m2. The another artificial saliva solution was prepared of (in g/dm3): 1.2 NaCl, 1.2 KCl, 6.015 Na2S, 4.14 Na2HPO4, 2.04 CaCl2, urea 3.0 CO(NH2)2, lactic acid 29.1. The results demonstrated the decrease in strength and plasticity at cathodic polarisation, deeper in the presence of fluorides (Tab. 2). The SEM examinations showed that in the presence of either fluorides or cathodic polarisation, ductile cracking occured accompanied by initiation and propagation of brittle transcrystalline main crack with a few other secondary cracks (Figs. 3÷8). The electrochemical oxidation was made on the Ti13Zr13Nb alloy in orthophosphoric acid (1 M H3PO4) with an addition of 0.5% of HF. The constant voltage 20 V and oxidation time 1 h were applied. The appearance of nanotubular oxide layer was observed (Fig. 9, 10), which is an evidence of localized corrosion attributed to fluoride ions. The obtained results of slow strain rate tests of the Ti alloy, and the appearance and intensity of brittleness, can be explained in terms of environment-related hydrogen cracking. The model of hydrogen degradation involves the following mechanisms: (i) hydrogen evolution at interface liquid-metal, (ii) hydrogen entry into metal, (iii) hydrogen diffusion into some regions of the highest tensile stresses, (iv) hydrogenenhanced crack initiation and propagation, presumably by hydride formation and decomposition.

PL

Publikacja proponuje model fizykochemiczny ukazujący wkład jonów fluorkowych do procesu degradacji stopów tytanu przez zapoczątkowanie korozji lokalnej, ułatwianie wejścia wodoru i pojawienie się kruchości wodorowej. Pierwsze wyniki zostały otrzymane dla stopu Ti6Al4V za pomocą technik elektrochemicznych. Badania wykonano w sztucznej ślinie o składzie wg ISO 10271 (% mas.): 0,4 NaCl, 0,4 KCl, 0,795 CaCl2, 0,78 NaH2PO4, 0,005 Na2S i 1% mocznika. Badano roztwory o wartościach pH 7, 5 lub 3, uzyskanych przez dodatek kwasu HCl. Krzywe potencjodynamiczne mierzono najpierw w katodowym, a następnie w anodowym kierunku, przy szybkości zmiany potencjału 10 mV/min; zależności potencjał- prąd posłużyły do określenia potencjału i prądu korozji oraz potencjału i prądu pasywacji. Obserwowano słaby wpływ pH (rys. 1, 2 i tab. 1). Badania przy stałym wolnym rozciąganiu wykonano na dwufazowym (α +β ) stopie Ti13Zr13Nb przy szybkości odkształcania 10–5 s–1. Jako środowisko zastosowano powietrze laboratoryjne i sztuczną ślinę, bez lub z dodatkiem 0,1% mas. HF, w warunkach obwodu otwartego lub przy polaryzacji katodowej o gęstości prądu 100 A/m2. Sztuczna ślina w tym przypadku miała skład (w g/dm3): 1,2 NaCl, 1,2 KCl, 6,015 Na2S, 4,14 Na2HPO4, 2,04 CaCl2, mocznik 3,0 CO(NH2)2, 29,1 kwas mlekowy. Wyniki pokazały spadek wytrzymałości i plastyczności przy katodowej polaryzacji, szczególnie silny w obecności fluorków (tab. 2). Badania wykazały, że w obecności fluorków lub polaryzacji katodowej zniszczeniu makroskopowo plastycznemu towarzyszy inicjacja i rozwój kruchego pęknięcia głównego z kilkoma pęknięciami wtórnymi. Utlenianie elektrochemiczne wykonano na stopie Ti13Zr13Nb w 1 M kwasie ortofosforowym z dodatkiem 0,5% HF. Zastosowano stałe napięcie 20 V i czas utleniania 1 h. Obserwowano pojawienie się nanorurkowej warstwy tlenkowej (rys. 9, 10), co jest dowodem na korozję lokalną wywołaną przez jony fluorkowe. Wyniki testów powolnego rozciągania w środowisku korozyjnym oraz pojawianie się i intensywność oznak kruchego pękania można tłumaczyć, bazując na modelu niszczenia zależnego od środowiska. Model niszczenia wodorowego zakłada kolejny przebieg następujących procesów: powstawanie wodoru na granicy międzyfazowej ciecz-metal, wnikanie wodoru do metalu, dyfuzja wodoru do obszarów o najwyższym poziomie naprężeń rozciągających, wywoływana przez wodór inicjacja i propagacja kruchych pęknięć, przypuszczalnie przez tworzenie i pękanie kruchych faz wodorkowych.

16

Możliwości ograniczania rozprzestrzeniania się pożarów pojazdów, przy zastosowaniu nowego typu nawierzchni drogowej

Ejsmont J., Świeczko-Żurek B., Stryjek P., Motrycz G.

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2013

|

Nr 48 (4)

22--32

PL

W artykule autorzy pragną zaprezentować możliwość utrudnienia rozprzestrzeniania się pożaru przy wycieku paliwa poprzez zastosowanie specjalnej, porowatej nawierzchni drogowej. Poza wieloma niewątpliwymi zaletami nawierzchni wykonywanej m.in. z agregatu powstałego w wyniku recyclingu zużytego ogumienia samochodowego, możliwość zatrzymania rozlanego paliwa na ograniczonym obszarze i jego późniejsze stopniowe wypalenie się może znacząco przyczynić się do poprawienia bezpieczeństwa w transporcie drogowym.

EN

Car fires constitute a very serious threat not only to the occupants of the vehicle, but also for people and property located nearby. The most dangerous situation is a vehicle fire in the tunnel. The fire spreading as a result of spillage of fuel initiates panic among people and causes causalities. In this article, the authors present positive influence of poroelastic road surfaces on damping spilled fuel fires. Limited experiments performed within the 7FP "PERSUADE" indicate that drainage road surfaces including poroelastic road surfaces may be useful for increasing fire safety in tunnels, parking lots and gas stations.

17

The research of glass-ceramics implants used for bone pitches to examine bacteria adhesion occurring in human body

Świeczko-Żurek B.

Engineering of Biomaterials

|

2013

|

Vol. 16, no. 122-123 spec. iss.

3--4

EN

Every day human body is endangered by various injuries and diseases. The consequence may be constant disability or the risk of limited ability and even death. The fractions and resections of bones threaten not only elderly people suffering from ostheoporosis, but more and more frequently young people, who experience some body harms resulting from accidents or diseases. In case of complicated fractures surgical intervention and using implant is necessary. A special implant is also needed in case of the resection of bone, which has big lack of tissues and must be filled in with the material, which has all the properties typical of bone implants. The glass-ceramics implants were already used in the XXth century. They have big future before them owing to their bioactivity, as well as morphological similarity to bone tissue. The paper deals with the research concerning the bacteria adhesion on bioactive glass-ceramics materials.

18

Metal implants in ostheosynthesis - construction solutions, materials and applications

Hutnik A., Świeczko-Żurek B., Szumlański A., Serbiński W.

Engineering of Biomaterials

|

2012

|

Vol. 15, no. 115

7--11

EN

Every day human bones undergo different injuries resulting from public transport accidents, diseases or trauma. Consequently, they cause temporary or constant patients disability or even death. Fractures happen not only to elderly people suffering from osteoporosis, but also more and more frequently to young people, who got some injuries as a result of life style, e.g. doing sports. The desire to enhance the physical well being and quality of patients' life, who got some injury causes constant development of medical devices for osteosynthesis. In the case of complicated fractures, in which plaster treatment is not sufficient, surgical treatment and applying implant are indispensable. The aim of the article is to present two case studies on intramedullary nails. The first one concerns a method of osteosynthesis for a patient, who was injured in an accident. The second one presents the failure of the implanted intramedullary nail. The research included evaluation of the type of fracture and the analysis of microstructure, chemical composition and hardness of the implant materials.

19

Nowe metody badań korozji i pękania wodorowego materiałów eksploatowanych w umiarkowanych warunkach

Zieliński A., Świeczko-Żurek B., Sobieszczyk S., Ossowska A.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 11

641-643

PL

Przedstawiono założenia testu niskocyklowego zmęczenia nawodorowanego materiału oraz oceny odporności korozyjnej biomateriału bazującej na oznaczaniu ilości metalu w roztworze.

EN

The outlines of low cycle fatigues test of moderately hydrogen charged and of an assessment of corrosion resistance of biomaterial based on an assessment of quantity of dissolved metal are proposed.

20

Development of Ti-based materials for alloplastic implants

Zieliński A., Sobieszczyk S., Świeczko-Żurek B.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

743-746

EN

The paper presents the research results and directions for the Research Group "Advanced Biomaterials" at the Gdansk University of Technology. In clinical examinations the titanium alloys were shown to cause allergies and inflammation processes as a result of individual reaction to the titanium corrosion products. Corrosion of titanium is determined also by a presence of pathogenic bacteria likely because of crevice corrosion development under biofilm. The laser treatment with CO2 and Nd:YAG laser, at different laser power and cooling medium in conditions of fast and ultrafast cooling results in a substantial improvement of tribocorrosion properties, and subsequent cutting treatment may increase corrosion resistance and thus make this technique applicable for knee joint implants. The fabrication of nanotubular oxide layers is known to enhance bioactivity but it may also decrease corrosion resistance, and nanolayer itself may be damaged under mechanical stresses. The increase in bioactivity of titanium alloys may be obtained by obtaining the structures porous in the whole volume or within the surface layer and with biodegradable core. The essential problems remains the fabrication of tight and thick oxide layers and hydroxyapatite (HA) gradient or HA-based composite coatings on and inside porous strutures. The analysis of research results in vivo and in vitro may be performed with an use of different approach; the possibility of an use of fuzzy logics is demonstrated for Perthes illness analysis.

PL

W artykule przedstawiono wyniki i kierunki badań Grupy Badawczej Zaawansowane Biomateriały Wydziału Mechanicznego Politechniki Gdańskiej. Stwierdzono w warunkach klinicznych, że także stopy tytanu są w stanie wywoływać alergie i stany zapalne w wyniku reakcji osobniczych na produkty korozji tytanu. Korozja stopów tytanu pozostaje w wyraźnym związku z obecnością bakterii chorobotwórczych. Postawiono tezę o przebiegu korozji szczelinowej w obecności biofilmu. Stwierdzono, że obróbka laserowa z zastosowaniem laserów CO2 i Nd:YAG, rożnej mocy lasera i medium chłodzącego w warunkach ultraszybkiego i szybkiego chłodzenia powoduje zasadniczą poprawę własności tribokorozyjnych, a dalsza obróbka ubytkowa może doprowadzić także do poprawy odporności na korozję, a tym samym do zastosowania tej techniki do implantów stawu kolanowego. Pokazano, że wytworzenie warstw tlenkowych nanorurkowych wspomaga wzrost bioaktywności, ale może zmniejszać odporność korozyjną stopów tytanu, a sama warstwa nanorurkowa może ulegać zniszczeniu pod wpływem naprężeń mechanicznych. Poprawa bioaktywności stopów tytanu może zostać uzyskana przez wytwarzanie struktur porowatych w całej objętości lub na powierzchni z biodegradowalnym rdzeniem, przy czym zasadniczym problemem jest wytwarzanie na takich strukturach zwartych i grubych warstw tlenkowych oraz gradientowych powłok hydroksyapatytowych (HA) lub kompozytowych na osnowie HA. Analiza wyników badań in vivo oraz in vitro może być prowadzona z zastosowaniem rożnych podejść; pokazano możliwość zastosowania logiki rozmytej na przykładzie analizy choroby Perthesa.