Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ różnej nanotopografii warstw azotowanych na adhezję płytek krwi

Sowińska A., Tarnowski M., Jakubowski W., Oleksiak J., Wierzchoń T., Czarnowska E.

Engineering of Biomaterials

|

2013

|

Vol. 16, no. 119

27--32

PL

Oddziaływanie nanotopografii biomateriałów na biozgodność z krwią jest nadal słabo poznane. Wiadomo, że azotowane warstwy powierzchniowe z zewnętrzną strefą azotku tytanu (TiN) charakteryzują się dobrymi właściwościami i biozgodnością zarówno w kontakcie z krwią, jak i kością. Dlatego też modyfikacje właściwości powierzchni dla zastosowań w kardiologii są nadal przedmiotem zainteresowania i były celem naszych badań. W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości warstw azotowanych wytwarzanych w warunkach wyładowania jarzeniowego na stopie tytanu Ti6Al4V w niskotemperaturowym procesie, na potencjale katody i na potencjale plazmy. Uzyskane warstwy miały różną topografię i chropowatość powierzchni w skali nano. Zewnętrzna strefa warstwy typu TiN+Ti2N+aTi(N) wytworzonej na potencjale katody (TiN-K) charakteryzowała się wyższą chropowatością w porównaniu z warstwą wytworzoną na potencjale plazmy (TiN-P) (Ra = 0,177 pm dla TiN-K vs. Ra = 0,019pm dla TiN-P). Ponadto przeprowadzone badania zwilżalności wykazały wysoką zwilżalność powierzchni TiN-K (38P dla TiN-K vs 89° dla TiN-P). Badania biologiczne składu biofilmu wykazały niższą adsorpcję fibrynogenu oraz adhezję, agregację i aktywację płytek krwi na TiN-K w porównaniu do TiN-P. Uzyskane wyniki wskazują, że adhezja płytek krwi, jak i ilość zaadsorbowanego fibrynogenu koreluje z topografią powierzchni warstwy TiN. Zatem poprzez zmianę topografii powierzchni można wpływać na oddziaływania płytek krwi z biomateriałem.

EN

The effect of different topographies of biomaterials at the nanoscale on biocompatibility is still poorly known. It is known that nitrided surface layers with external titanium nitride (TiN) zone exhibit good properties and biocompatibility with blood and bone. However, the surface properties of biomaterials destined for cardiological applications are still a subject of interest for further improvement. Thus, the aim of our investigations was modification of the external zone of the nitrided surface layers produced under glow discharge conditions for cardiological applications. The layers were produced at low temperature using cathode potential and plasma region. These layers exhibited different surface topography and roughness. The external zone of the layer produced on cathode potential (TiN-K) is characterized by higher roughness compared to the layer produced in plasma region (TiN-P) (Ra = 0.177pm vs. Ra = 0.019pm) and higher surface wettability (contact angle 38 vs. 89o). Fibrinogen showed its lower adsorption followed also by lower subsequent platelets adhesion, aggregation and activation on TiN-K compared to TiN-P. These suggest that the amount of adsorbed fibrinogen and platelets adhesion correlate with topographical characteristics of TiN surface. Thus, altering surface topography the platelets-biomaterial interactions can be reduced.

2

Mikrostruktura i właściwości warstw tlenoazotowanych wytworzonych w obróbce hybrydowej w niskotemperaturowej plazmie

Tarnowski M., Sowińska A., Oleksiak J., Borowski T., Czarnowska E., Wierzchoń T.

Engineering of Biomaterials

|

2013

|

Vol. 16, no. 120

13--18

PL

Szczególne właściwości tytanu i jego stopów, takie jak: niska gęstość, wysoka wytrzymałość właściwa oraz dobra odporność na korozję i korzystny moduł Younga w zestawieniu z powszechnie stosowanymi stalami chirurgicznymi na implanty kostne powodują, że znajdują one coraz szersze zastosowanie w medycynie. Obecnie jednym z rozwijanych kierunków badań w aspekcie poprawy biozgodności tytanu i jego stopów jest poprawa łączenia się implantu z kością poprzez zwiększenie adhezji oraz aktywacji płytek krwi. Cel ten można osiągnąć poprzez zastosowanie technik inżynierii powierzchni, takich jak metody PVD i CVD, implantację jonów oraz obróbki jarzeniowe, np. tlenoazotowanie w niskotemperaturowej plazmie. Celem niniejszych badań była ocena mikrostruktury (SEM), składu chemicznego (EDS), topografii powierzchni (profilometr optyczny), mikrotopografii oraz mikrochropowatości powierzchni (AFM), mikrotwardości, odporności korozyjnej w roztworze Ringera (metoda potencjodynamiczna) oraz biozgodności warstw tlenoazotowanych wytworzonych podczas procesu tlenoazotowania jarzeniowego w niskotemperaturowej plazmie w temperaturze 650°C. Dyfuzyjna warstwa typu TiO2+TiN+Ti2N+aTi(N) wytworzona na stopie tytanu Ti6Al4V charakteryzuje się wysoką twardością, dobrą odpornością korozyjną i wyższą, niż stop tytanu w stanie wyjściowym, twardością. Badania biozgodności w zakresie adhezji i aktywacji płytek krwi wykazały, że adherowały one w większym stopniu i wykazywały cechy większej aktywacji na warstwach tlenoazotowanych niż na stopie tytanu Ti6Al4V w stanie wyjściowym. Rezultaty wskazują, że wytworzenie warstwy tlenoazotowanej pozwala poprawić właściwości biomateriałów tytanowych w aspekcie integracji z kością.

EN

Specific properties of titanium and its alloys such as: low density, high tensile strength, good corrosion resistance and advantageous elastic modulus in comparison to commonly used surgical steels for bone implants are the reasons for their wider application in medicine. Nowadays, one of the most expandable directions of investigation in the aspect of enhancing biocompatibility of titanium and its alloys is improvement of platelets adhesion and activation to bone implant. This goal can be achieved through the use of several surface engineering methods like PVD and CVD methods, ion implantation and treatment in glow discharge conditions like low temperature plasma oxynitriding. This study was aimed to evaluate the microstructure (SEM), chemical composition (EDS), topography (optical profilometer), microtopography and microroughness (AFM), microhardness, corrosion resistance in Ringer solution (potentiodynamic method) and biocompatibility of oxynitrided surface layer produced at low temperature of glow discharge process. The diffusive surface layer of TiO2+TiN+T2N+aTi(N) type produced on Ti6Al4V titanium alloy exhibited advantageous properties such as high hardness, good corrosion resistance and higher than titanium alloy microhardness. Biocompatibility investigated in range of platelets adhesion and activation revealed that these cells adhered in higher extent and dislayed morphological features of larger activation on oxynitrided layer compared to titanium alloy. Results suggest that produced oxynitrided surface layer have a potential to improve titanium biomaterials in rage of integration with bone.

3

Hierarchiczna diagnostyka systemów. Model strukturalny i wnioskowanie diagnostyczne

Oleksiak J., Ligęza A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2005

|

R. 51, nr 9 bis

26--28

PL

Diagnostyka systemów technicznych jest złożonym procesem wnioskowania wykorzystującym różnorodne paradygmaty rozumowania. Większość metod diagnostycznych jest jednak jednopoziomowa; analizie podlegają wszystkie elementy, przy czym badane są one na jednakowym poziomie szczegółowości. Celowe wydaje się rozszerzenie tego podejścia dla umożliwienia hierarchicznej diagnostyki w przypadku systemów złożonych. Istotą proponowanego tutaj rozwiązania jest odpowiednie zamodelowanie hierarchicznej struktury diagnozowanego systemu, a następnie prowadzenie wnioskowania diagnostycznego na kolejnych poziomach szczegółowości reprezentacji.

EN

Diagnosis of technical systems is a sophisticated process using miscellaneous methodologies. Most of diagnostic methods aic single-layer methods; all components of diagnosed systems are considered at the same time and at single level of precision. It seems to be good idea to widen these models to hierarchical diagnosis for complex systems. The main idea of the proposed solution consists in hierarchical modeling of complex systems and carrying diagnosis out al subsequent levels of model precision.

4

Structural model and reasoning in hierarchical diagnosis

Oleksiak J., Ligęza A.

Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences

|

2005

|

Vol. 12, No. 2-3

195-206

EN

Fault diagnosis becomes more and more difficult and sophisticated task. This is so mainly due to growing complexity - contemporary technological systems are assembled from numerous components which cooperate and recursively include other components. The main goal of this paper consists in presentation of an approach which is able to reduce time of diagnosis and quantity of produced diagnoses by using hierarchical, logic-based approach. The reduction is achieved here due to two main factors. The first one is that a hierarchical model of systems is used. Such approach limits search space, because the system is considered at various levels of details and some diagnoses which are possible potential ones at more abstract levels can be verified to be impossible at more detailed levels. The second factor is that levels can be described with use of different kinds of a logic-based knowledge representation, what lets fit some best representation to a particular level.

5

Hierarchiczna diagnostyka złożonych systemów z niejednorodnym opisem diagnostycznym

Oleksiak J.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2004

|

T. 8, z. 3

285-292

PL

Współczesne systemy techniczne są coraz bardziej złożone, a co za tym idzie, ich diagnostyka jest coraz bardziej czasochłonna, a czas niezbędny na przetestowanie wygenerowanych diagnoz coraz dłuższy. Prezentowane podejście do diagnostyki złożonych systemów technicznych pozwala na skrócenie czasu niezbędnego na wygenerowanie diagnoz, ograniczenie ich liczby oraz podniesienie efektywności testowania potencjalnych awarii. Rozwiązanie bazuje na podejściu diagnostycznym specyficznym dla metod zbliżonych do logiki. System techniczny rozpatrywany jest jako struktura hierarchiczna, począwszy od poziomu najbardziej abstrakcyjnego, a zakończywszy na najbardziej szczegółowym. Pozwala to na ograniczenie przestrzeni rozwiązań. Poszczególne komponenty systemu mogą być tutaj opisane dwojako: przez model lub grafy eksperckie. Dzięki takiemu podejściu może być rozważana większa liczba systemów. Ponadto w procesie diagnostycznym wykorzystywana jest wiedza o prawdopodobieństwie poszczególnych uszkodzeń, co pozwala na uszeregowanie diagnoz, począwszy od najbardziej prawdopodobnych, i tym samym skrócenie czasu testowania systemu.

EN

Diagnosis of modern technological systems is difficult mainly because of their complexity, they are assembled from more and more components which cooperate and recursively include other components. Because of the complexity, a diagnostic procedure can generate a lot of potential diagnoses which cannot be tested in short time. The main goal of this paper is a presentation of an approach which is able to reduce time of diagnosis and quantity of produced diagnoses by using logic-based methods. The reduction is achieved here by a few ways. First one is a use of a hierarchical model of the system and a hierarchical analysis of the model. Such approach limits search space because the system is considered on various levels of details and some diagnoses possible on more abstract levels can be impossible on more detailed levels. Second, levels can be described by different kinds of a logic-based knowledge representation, what allows fitting a best representation to an individual level. And at last, diagnoses are ordered according to fault probabilities for components on an individual level, more probably diagnoses will be tested first and because of it a real fault can be detected faster.