Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena bioaktywności in-vitro warstw tytanowych wytwarzanych techniką LENS na implantach

Wysocki B., Supeł A., Durejko T., Święszkowski W.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 1

48--49

PL

Kształtowanie przyrostowe LENS (Laser Engineering Net Shaping), będące jedną z technik druku 3D, umożliwia zarówno wytwarzanie, jak i modyfikacje samej warstwy wierzchniej wytworzonego wcześniej produktu. W niniejszej pracy za pomocą techniki LENS wytworzono bioaktywne warstwy o wysokim rozwinięciu powierzchni na powierzchni endoprotez stawu biodrowego. Zarówno warstwy napawane, jak i podłoża były wytworzone ze stopu Ti-6Al-4V. Na otrzymanych warstwach zostały przeprowadzone testy bioaktywności in-vitro w roztworze SBF (Simulated Body Fluid), posiadającym wszelkie niezbędne składniki nieorganiczne osocza ludzkiej krwi. Powstawanie zarodków fosforanów wapnia zaobserwowano techniką SEM (Scanning Electron Microscopy) już po dwóch dniach imersji. Na podstawie uzyskanych wyników podczas badań z użyciem SEM i EDX (Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy) można stwierdzić, że wytworzone techniką LENS warstwy ze stopu Ti-6Al-4V wykazują wysoką bioaktywność w warunkach badań in-vitro w SBF.

EN

Laser Engineering Net Shaping (LENS), which is one of the 3DP techniques, allows for both, the fabrication and the modification of surface layer of the product previously prepared. In the current work, using LENS technique, highly developed bioactive layers, were prepared on the surface of the hip prosthesis. Both, fabricated layers and hip prosthesis, were fabricated from Ti-6Al-4V alloy. The tests were carried out using Simulated Body Fluid (SBF) solution, having all the necessary components on the inorganic human blood plasma. Scanning Electron Microscopy (SEM) showed the nucleation of calcium phosphates even after 2 days of immersion. Based on the results obtained in SEM and EDX tests, it can be claimed that Ti-6Al-4V layers manufactured using LENS technique exhibit high bioactivity in in-vitro, in the SBF solution.

2

Zastosowanie fosforanów wapnia w stomatologii

Kula Z., Laska A., Szymanowski H.

Engineering of Biomaterials

|

2014

|

Vol. 17, no. 128-129

54--56

PL

Fosforany wapnia zaliczane są do biomateriałów ceramicznych, resorbowalnych. Kości i zęby kręgowców zbudowane są z fosforanu wapnia, głównie z hydroksyapatytu. Zajmuje on szczególne miejsce pośród fosforanów wapnia, ze względu na wyjątkowe właściwości fizykochemiczne i biologiczne. Zarówno hydroksyapatyt (HAp), jak i ortofosforan (V) wapnia (TCP) są solami trójzasadowego kwasu ortofosforowego – H3PO4 . Dzięki właściwościom użytkowym znalazły szerokie zastosowanie w medycynie i stomatologii. Amorficzny fosforan wapnia dodawany jest do preparatów wybielających, stosowanych do metody nakładkowej oraz metody z wykorzystaniem lampy UV. Badania kliniczne dowodzą, że amorficzny fosforan wapnia (ACP) ma następujące właściwości: odbudowuje szkliwo poprzez wytworzenie nowej powłoki hydroksyapatytowej na powierzchni zębów, zmniejsza nadwrażliwość zębów, przywraca zębom połysk i wygładza ich powierzchnię oraz zmniejsza ryzyko nawrotu przebarwień.

EN

Calcium phosphates are among the ceramic biomaterials, resorbable. Bones and teeth of vertebrates are composed of calcium phosphate, mainly hydroxyapatite, which occupies a special place among the calcium phosphates, due to the unique physical, chemical and biological properties. Both the hydroxyapatite (HAp), as well as orthophosphate (V) phosphate (TCP) are salts of tribasic phosphoric acid - H3PO4. Excellent utility properties found wide application in medicine and dentistry. The amorphous calcium phosphate is added to the bleaching preparations used for the overlay method and the method using a UV lamp. Clinical studies show that the amorphous calcium phosphate (ACP) has the following characteristics: recovering, by creating a new enamel hydroxyapatite coating on the surface of the teeth, reduce hypersensitivity of the teeth, the teeth restores the gloss and smooth the surface and reduce the risk of recurrence of discoloration.

3

Optical profiler in research into biomaterials

Adamek G., Jakubowicz J.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 4

241--244

EN

In this work surface of the sintered Ti-6Zr-4Nb nanocrystalline alloy was electrochemically biofunctionalized. The porous surface was produced by anodic oxidation and next calcium-phosphate (Ca-P) layer deposition. The deposited Ca-P layer anchored in the pores. The biofunctionalized surface was studied by SEM and optical profiler. In vitro tests culture of Normal Human Osteoblast (NHOst) cells showed very good cells proliferation, colonization and multilayering. Using optical profiler, roughness and hybrid 3D surface topography parameters were estimated. Relations between surface morphology, roughness and biocompatibility results were done. We found that 3D topography measurements using optical profiler play a key role in the biomaterials surface analysis.

PL

W pracy badano elektrochemicznie zmodyfikowaną powierzchnię nanokrystalicznego stopu Ti-6Zr-4Nb pod kątem zastosowań biomedycznych. Proces modyfikacji powierzchni składa się z dwóch etapów: pierwszym było anodowe utlenianie w celu rozwinięcia powierzchni, a drugim osadzanie fosforanów wapnia (Ca-P). Ca-P tworzą silne wiązanie z porowatym podłożem. Badania prowadzono z użyciem mikroskopu SEM i profilometru optycznego. Przeprowadzono badania biozgodności in vitro z wykorzystaniem hodowli ludzkich osteoblastów. Za pomocą profilometru zmierzono chropowatość i inne parametry topografii powierzchni. Porównano wyniki morfologii powierzchni, chropowatości i biozgodności. Potwierdzono przydatność profilometru optycznego jako ważnego narzędzia do badań powierzchni biomateriałów.

4

Dlaczego fosforany wapnia? Przeszłość, teraźniejszość i przyszłość bioceramiki CaPs

Ślósarczyk A.

Szkło i Ceramika

|

2012

|

R. 63, nr 1

3-9

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.

5

Materiały kompozytowe na bazie niskoporowatych granul fosforanowo- wapniowych do zastosowań medycznych

Zima A., Paszkiewicz Z., Siek D., Czechowska J., Ślósarczyk A.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 3

355-359

PL

Kompozytowe substytuty kostne na bazie niskoporowatych granul fosforanowo-wapniowych otrzymano w wyniku zmieszania granul HA, TCP i BCP ze spoiwami opartymi na siarczanie(VI) wapnia (CSH) i hydroksyapatycie. Jako płyny służące do zarabiania zastosowano wodę destylowaną oraz 1% roztwór chitozanu w 0,3% kwasie octowym. Połączenie spoiw typu cementowego i granul fosforanowo-wapniowych pozwoliło otrzymać nowe, kompozytowe materiały implantacyjne o dobrej poręczności chirurgicznej, doskonałej biozgodności i odpowiednich właściwościach mechanicznych.

EN

Composite bone substitutes based on low-porous calcium phosphate granules were obtained by mixing HA, TCP or BCP granules with binders on the basis of calcium sulfate hemihydrate (CSH) and hydroxyapatite. As liquid phases distilled water or the 1% chitosan solution in 0.3% acetic acid were applied. Combining cement type self-setting binders and calcium phosphate granules resulted in new composites with good surgical handiness, excellent biocompatibility and appropriate mechanical properties.

6

Ocena bioaktywnosci dwufazowych materiałów implantacyjnych na bazie fosforanów wapnia i półwodnego siarczanu (VI) wapnia

Siek D., Zima A., Paszkiewicz Z., Ślósarczyk A.

Engineering of Biomaterials

|

2012

|

Vol. 15, no. 116-117 spec. iss.

73--74

PL

Fosforany wapnia (Calcium Phosphates - CaPs), stosowane z powodzeniem w regeneracji i rekonstrukcji tkanki kostnej, należą do grupy bioaktywnych materiałów zdolnych do bezpośredniego wiązania z kością. Interesującymi materiałami implantacyjnymi w postaci łatwo formujących się past cementowych są materiały dwufazowe na bazie HA (hydroksyapatytu) i α-TCP (α-fosforanu trójwapniowego) oraz HA i CSH (półwodnego siarczanu (VI) wapnia). Wprowadzenie do struktury hydroksyapatytu różnych jonów np. srebra lub magnezu wpływa na zmianę jego właściwości fizykochemicznych jak również biologicznych. Połączenie hydroksyapatytu i półwodnego siarczanu (VI) wapnia (ten drugi stosowany jest w medycynie od wielu lat pod nazwą Plaster of Paris) prowadzi do wytworzenia materiałów o wysokiej poręczności chirurgicznej i kontrolowanej biodegradacji. Celem pracy było wytworzenie oraz ocena potencjału bioaktywnego in vitro nowych materiałów kościozastępczych typu cementowego na bazie CaPs i CSH. W skład wyjściowych proszków cementowych wchodziły: zsyntezowany na wydziale Inżynierii Materiałowej i Ceramiki - AGH hydroksyapatyt dotowany srebrem (AgHA), węglanowy hydroksyapatyt dotowany magnezem (MgCHA), α-TCP oraz CSH (Acros Or- ganics). Jako płyny do zarabiania proszków cementowych zastosowano 1% roztwór chitozanu w 0,3% kwasie octowym oraz 0,75% roztwór metylocelulozy w 2% Na2HPO4. Opracowane materiały implantacyjne poddano badaniom czasu wiązania, składu fazowego oraz wytrzymałości mechanicznej. Wytworzone preparaty kościozastępcze przetrzymywano w symulowanym płynie fizjologicznym (SBF) przez okres 14 dni. Oznaczono zmiany stężenia pierwiastków: Ag, Ca, K, Mg, Na, S, P w płynie SBF w czasie trwania inkubacji wykorzystując technikę emisyjnej spektrometrii optycznej z indukcyjnie sprzężoną plazmą (IC- P-OES). Przeprowadzono przy pomocy skaningowego mikroskopu elektronowego obserwacje morfologii powierzchni uzyskanych materiałów po 7 i 14 dniach przetrzymywania ich w symulowanym płynie fizjologicznym. Badania SEM potwierdziły narastanie warstwy apatytowej na powierzchniach badanych preparatów, co wskazuje na ich charakter bioaktywny. Materiały implantacyjne, w których zastosowano półwodny siarczan (VI) wapnia, w związku z ich dużą podatnością do dezintegracji i biodegradacji, wykazywały odmienną morfologię powierzchni w porównaniu do preparatów, w których składnikiem wiążącym był α-TCP Wzrost zawartości: Ca i S w płynie SBF podczas trwania inkubacji badanych cementów z udziałem CSH po twierdziło ich stopniową degradację in vitro.

EN

Calcium Phosphates (CaPs), used successfully in the regeneration and reconstruction of bone tissue, belong to the group of bioactive materials, capable to form a direct bond with natural bone. Biphasic materials (bone substitutes) based on HA (hydroxyapatite) and α-TCP (α-tricalcium phosphate) as well as HA and CSH (calcium sulfate hemihydrate) in the form of easily shapeable cement pastes are very interesting implant materials. Introduction of different ions such as silver or magnesium into the structure of hydroxyapatite changes its physicochemical and biological properties. The combination of hydroxyapatite and calcium sulfate hemihydrate (the last one has been used in medicine for many years under the name of Plaster of Paris) leads to the fabrication of materials with high surgical handiness and controlled biodegradation. The aim of this study was development and evaluation of the bioactive potential in vitro of the new cement type bone substitutes based on CaPs and CSH. Initial cement powders consisted of synthesized at the Faculty of Materials Science and Ceramics - AGH-UST silver doped hydroxyapatite (AgHA), magnesium doped carbonated hydroxyapatite (MgCHA), α-TCP and CSH (Acros Organics). 1 wt.% chitosan solution in 0.3 wt.% acetic acid as well as 0.75 wt. % methylcellulose solution in 2 wt.% Na2HPO4 were applied as liquid phases. Setting time, phase composition and mechanical strength of developed implant materials were examined. Obtained bone substitutes were incubated in simulated body fluid (SBF) for 14 days. Changes in the concentration of the following elements: Ag, Ca, K, Mg, Na, S, P in SBF were determined by simultaneous inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). Observations of the surface morphology of obtained materials after 7 and 14 days of incubation in simulated body fluid were carried out using scanning electron microscopy. SEM studies confirmed the growth of an apatite layer on the surfaces of tested materials, what indicates on their bioactivity. Implant materials based on calcium sulfate hemihydrate, due to their high susceptibility to disintegration and biodegradation, showed a different surface morphology compared to the materials based on a-TCP as a binding agent. The increase in the content of Ca and S elements in SBF during the incubation of studied bone cements with CSH confirmed their gradual degradation in vitro.

7

Właściwości fizykochemiczne ortofosforanów wapnia istotnych dla medycyny - TCP i HAp

Sobczak-Kupiec A., Wzorek Z.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2010

|

R. 107, z. 1-Ch

309-322

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę ortofosforanów wapnia ważnych ze względu na możliwości zastosowania w medycynie i stomatologii. Omówiono charakterystykę fizykochemiczną dwóch najistotniej szych fosforanów wapnia - hydroksyapatytu i fosforanu (V) wapnia -TCP.

EN

In this paper characteristic of calcium phosphates important for the sake of possibilities of medical and dental applications is presented. It has been discussed physicochemical characteristic of two the most important calcium phosphates - hydroxyapatite and tricalcium phosphate - TCP.

8

Badanie procesu wytwarzania paszowych fosforanów wapnia z użyciem stężonego kwasu fosforowego

Hoffmann J., Hoffmann K.

Przemysł Chemiczny

|

2009

|

T. 88, nr 5

450-453

9

Bioszkło nowej generacji jako składnik kompozytu z hydroksyapatytem

Kokoszka J., Onyszkiewicz A., Szymańska K., Bramowska K. J., Cholewa-Kowalska K., Ślósarczyk A., Łączka M.

Engineering of Biomaterials

|

2008

|

Vol. 11, no. 73

18-20

PL

Celem badań było wytworzenie kompozytu hydroksyapatyt - bioszkło nowej generacji. Badaniom poddano kompozyty o różnej zawartości bioszkła S2: 2,5%, 5%, 10%, 25% oraz 50%, w których resztę składu procentowego stanowił hydroksyapatyt. Otrzymane próbki zostały scharakteryzowane ze względu na skład fazowy, a w celu oceny bioaktywności przeprowadzono badania in vitro w sztucznym osoczu (SBF). Wykorzystując scanningową mikroskopię elektronową oceniono stan powierzchni materiałów po 7 i 14 dniach inkubacji w sztucznym osoczu (SBF).

EN

The aim of this study was to fabricate a new generation bio-glass / hydroxyapatite composite. Bioceramic composites were synthesized by sintering the powders of hydroxyapatite (HAp) mixed directly with an additive of 2.5, 5, 10, 25 and 50 wt. % bio-glass, at different temperatures ranging from 700 to 1300°C. The obtained materials were characterised with respect to phase composition and SBF test for estimation of their bioactive properties was carried out. The surfaces of composites were investigated as a function of soaking time in simulated body fluid (SBF) after 7 and 14 days, using SEM/EDAX analysis.

10

Technologie przetwarzania odpadów surowców chemicznych

Kowalski Z.

Inżynieria Mineralna

|

2002

|

nr S. 1

69-83

PL

W niniejszej pracy omówiono metody zmniejszenia ilości odpadów, które zostały zastosowane w praktyce przemysłowej. Pozwoliły one przekształcić procesy wysoko odpadowe produkcji paszowych fosforanów wapnia i związków chromu w mało i bezodpadowe dzięki wprowadzenia nowych technologii mniej energo- i materiałochłonnych oraz substytucji surowców naturalnych odpadami. Wdrożone procesy są przykładem szerokiego zastosowania metodyki czystszej produkcji do restrukturyzacji procesów przemysłowych. Przedstawiono także metodykę analizy efektów ekonomicznych i ekologicznych, która pozwala ocenić stopień modernizacji procesów produkcyjnych na tle koncepcji współczynnika "10", będącej podstawą idei ekorozwoju.

EN

This work presents methods of chemical waste reduction which was implemented into industrial practice. These allowed transforming high-waste production processes of calcium food phosphate and chromium compound into low waste or waste-free. This resulted from implementation of new low energy and material consuming technologies and substitution of natural raw materials with waste. Implemented solutions are example of using of the cleaner production methods in restructuring of the industrial processes. The method for evaluation of environmental and economic effects of the production processes modernisation was proposed, what allowed to estimate advantage of the process modernisation in terms of coefficient ,,10" concept being the base of sustainability development idea.