89-91 - Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów

More documents

Recommendations

Info

[6] Cieślik T., Pgorzelska-Stronczak B., Szczurek Z., Koszowski R., Sabat D., Zajęcki W. Ocena gojenia ran kostnych żuchwy wypełnionych krakowską bioceramiką hydroksyapatytową (Ha-Biocer) u świnek morskich. Czas. Stomat. 1997, L, 7, 483-487. [7] Szczyrek P. Badanie gęstości, porowatości i nasiąkliwości materiałów ceramicznych. Protet. Stomatol. 2006, LVI, 5, 390-392. [8] Fujita Y., Yamamuro T., Nakamura T., Kitsugi T., Kotani S., Ohtsuki C., Kokubo T. Mechanism and strength of bonding between two bioactive ceramics in vivo. J. Biomed. Mater. Res. 1992, 26(10), 1311-1324. [9] Lu H.H., Tang A., Oh S.C., Spalazzi J.P., Dionisio K. Compositional effects on the formation of a calcium phosphate layer and the response of osteoblast-like cells on polymer-bioactive glass composites. Biomaterials 2005, 26(32), 6323-6334. [10] Jaegermann Z., Turżańska K., Michałowski S., Jabłoński M. Wstępne badania kalcytowej ceramiki porowatej metodą mikrotomografii komputerowej. Inż. Biomater. 2007, 65-66, 45-47. [11] Michałowski S., Jaegermann Z., Karaś J. Wpływ składu chemicznego i parametrów spiekania na właściwości tworzyw kalcytowych. Inż. Biomater. 2005, 47-53, 28-29. [12] Janda-Wasiluk L. Celowe replantacje zębów z zastosowaniem preparatu węglanu wapnia w postaci Biocoralu w material doświadczalnym. Stomatol. Współ. 1997, 4(3), 176-183. [13] Janda-Wasiluk L. Kliniczne zastosowanie preparatu węglanu wapnia w postaci Biocoralu w przypadkach celowej replantacji i autotransplantacji zębów. Stomatol. Współ. 1997, 4(5), 355-362. WPłYW TEMPERATURY WyGRzEWANIA WARSTW TIO2 OTRZYMANYCH METODĄ ZOL-ŻEL NA WłAśCIWOśCI KOROzyjNE bIOMEdyCzNEGO STOPU PANACEA P558 BarBara Burnat* tadeusz Błaszczyk henryk scholl uniWersytet łódzki, Wydział cheMii, katedra cheMii oGólnej i nieorGanicznej, narutoWicza 68, 90-136 łódź, Polska *Mailto: burnat@oP.Pl Streszczenie Zbadano wpływ temperatury wygrzewania warstw TiO 2 uzyskanych metodą zol-żel na właściwości korozyjne bezniklowego stopu biomedycznego Panacea P558. Próbki stopu z naniesioną warstwą TiO 2 jak też próbki bez tych warstw były poddane wygrzewaniu w temperaturach 450 0 C i 800 0 C. Badania korozyjne wykonano w odtlenionym roztworze Tyrode’a w temperaturze ciała ludzkiego 37 0 C (310 K). Stwierdzono polepszenie właściwości korozyjnych stopu przez warstwy wygrzane w temperaturze 450 0 C. Stwierdzono również, że wygrzanie tego stopu w temperaturze 800 0 C powoduje dużą niestabilność jego właściwości korozyjnych - po pewnym czasie ekspozycji w roztworze korozyjnym próbki bez warstw jak i z warstwami TiO 2 skokowo zmieniają swoje właściwości i charakteryzują się gorszymi parametrami korozyjnymi niż wyjściowy stop. Przyczyną pogorszenia właściwości korozyjnych stopu Panacea P558 w temperaturze [14] Arkuszewski P., Kozakiewicz M., Dudek D. Radiologiczna ocean zastosowania materiału Dexon Mesh w leczeniu ubytków kości na drodze sterowanej regeneracji tkanek u szczurów. Czas. Stomatol. 2006, 12, 846-858. [15] Dominiak M., Łysiak K. Ocena skuteczności wybranej metody regeneracji kości z zastosowaniem materiału wszczepialnego w leczeniu poekstrakcyjnym ubytków kości wyrostka zębodołowego – badania wstępne. Dent. Med. Probl. 2006, 43(3), 368-378. [16] Fujita Y., Yamamuro T., Nakamura T., Kotani S., Ohtsuki C., Kokubo T. The bonding behavior of calcite to bone. J. Biomed. Mater. Res. 1991, 25(8), 991-1003. [17] Liu D., Tian H., Jia X., Zhang L. Effects of calcium carbonate polymorph on the structure and properties of soy protein-based nanocomposites. Macromol. Biosci. 2008, 8(5), 401-409. [18] Constantz B.R., Barr B.M., Ison I.C., Fulmer M.T., Baker J., McKinney L., Goodman S.B., Gunasekaren S., Delaney D.C., Ross J., Poser R.D. Histological, chemical, and crystallographic analysis of four calcium phosphate cements in different rabbit osseous sites. J. Biomed. Mater. Res. 1998, 43(4), 451-461. [19] Michałowski S., Jaegermann Z., Karaś J. Właściwości tworzyw kalcytowych przeznaczonych na nośniki żywych komórek. Inż. Biomater. 2004, 38-43, 94-96. THE INFLUENCE OF HEATING TEMPERATURE OF TIO2 SOL-GEL LAyERS ON CORROSION PROPERTIES OF PANACEA P558 BIOMEDICAL ALLOy BarBara Burnat* tadeusz Błaszczyk henryk scholl university oF lodz, Faculty oF cheMistry, dePartMent oF General and inorGanic cheMistry, 68 narutoWicza str., 90-136 lodz, Poland *Mailto: burnat@oP.P Abstract The influence of heating temperature of TiO 2 sol-gel layers on corrosion properties of nickel-free Panacea P558 biomedical alloy was investigated. The samples of alloy both with TiO 2 sol-gel layers and without these layers were heated at temperature of 450 0 C and 800 0 C. The investigations were carried out in deoxygenated Tyrode’s solution at human body temperature of 37 0 C (310 K). It was found that the layers heated at 450 0 C improve corrosion features of this alloy. It was also stated that heat treatment of this alloy at 800 0 C results in high instability of its corrosion features - after some exposition time in corrosion solution samples both without and with TiO 2 layers rapidly change their properties and these samples have worse corrosion parameters than initial alloy (without any surface modification). The reason for these worse corrosion features of Panacea P558 alloy heated at 800 0 C may be: (1) changes of its microstructure (segregation of 61
62 800 0 C mogą być (1) zmiany w strukturze wewnętrznej tego stopu (segregacja składników stopu) jak też (2) powstające w tej temperaturze węgliki metali będących składnikami stopu. [Inżynieria Biomateriałów, 89-91, (2009), 61-65] Wprowadzenie Biomateriały metaliczne znajdują zastosowanie jako protezy i implanty w praktycznie każdej dziedzinie medycznej. Stop Panacea P558 charakteryzuje się bardzo niską zawartością niklu i jako stop bezniklowy dedykowany jest pacjentom mającym alergię na Ni. Skład chemiczny stopu Panacea P558 przedstawiony jest w TABELI 1 [1]. Stop Panacea P558 cechuje się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi, dobrą biozgodnością jak też dobrymi właściwościami korozyjnymi [2]. Bada- nia elektrochemiczne i korozyjne tego stopu w różnych roztworach opisane zostały przez U.I. Thomanna i P.J. Uggowitzera [1], G. Rondelli’ego i wsp. [3], B. Burnat i wsp. [4]. Pierwiastek Element Panacea P558 W związku z tendencją wszystkich biomateriałów metalicznych do korodowania w środowisku fizjologicznym, konieczne jest modyfikowanie powierzchni tych materiałów w celu polepszenia ich właściwości korozyjnych i biokompatybilności. W ostatnich latach, dużym zainteresowaniem cieszy się wytwarzanie warstw ceramicznych na biomedycznych powierzchniach metalowych. Powłoki ceramiczne uzyskiwane mogą być różnymi metodami takimi jak chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD) [5], natryskiwanie cieplne [6], napylanie jonowe [7] oraz zol-żel [8,9]. Ta ostatnia metoda jest dość nową szeroko stosowaną metodą do wytwarzania ochronnych powłok tlenkowych typu TiO 2, SiO 2 czy Al 2O 3 [10]. Powłoki tlenkowe wytwarzane metodą zol-żel charakteryzują się dobrą stabilnością chemiczną [8]. Technika zol-żel pozwala uzyskać warstwy w warunkach niskotemperaturowych z różnych prekursorów. Zaletą techniki zol-żel jest możliwość stosowania próbek o różnych kształtach oraz możliwość kontrolowania parametrów powierzchni takich jak skład, grubość i topografia [8]. Celem tej pracy jest określenie wpływu temperatury wygrzewania warstw TiO 2 uzyskanych metodą zol-żel na właściwości korozyjne bezniklowego stopu biomedycznego Panacea P558. Cel ten realizowano poprzez wykonanie badań korozyjnych metodami elektrochemicznymi w roztworze Tyrode’a dla próbek tego stopu z naniesioną warstwą TiO 2 jak też próbek bez tych warstw poddanych wygrzewaniu w temperaturach 450 0 C i 800 0 C. Efekty zmian korozyjnych określono z wykorzystaniem mikroskopii optycznej. Podobne badania były wcześniej przez nas wykonane dla stopu Rex 734 [11]. Materiały i metodyka badań Próbki stopu Panacea P558 miały kształt walca o średnicy 30mm i grubości ok. 3mm. Powierzchnie próbek były szlifowane na papierze ściernym SiC, polerowane mechaniczne na zawiesinie Al 2O 3 i oczyszczane w myjce ultradźwiękowej. W ostatnim etapie procedury przygotowawczej powierzchnie próbek były czyszczone chemicznie w mieszaninie 2% HF, 10% HNO 3 i 88% H 2O [12]. Roztwór zolu sporządzony był na bazie prekursora izopropylanu tytanu (IV) Ti[OCH(CH 3) 2] 4 (Sigma-Aldrich) z katalizatorem HCl wg preparatyki podanej alloy components) and (2) alloying elements carbides formed at this temperature. [Engineering of Biomaterials, 89-91, (2009), 61-65] Introduction Metallic biomaterials find an application as prostheses and implants in nearly any medical discipline. Panacea P558 is characterized by low nickel content and as nickel-free alloy it is dedicated for patients with Ni allergy. Chemical composition of Panacea P558 alloy is presented in TABLE 1 [1]. Panacea P558 alloy has very good mechanical properties, good biocompatibility and good corrosion resistance [2]. Electrochemical and corrosion investigations of this alloy in different solutions were reported by U.I. Thomann and P.J. Uggowitzer [1], G. Rondelli et al. [3] and also B. Burnat et al. [4]. C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu N Nb Fe 0.2 0.43 10.18 0.01 0.01 17.35 0.08 3.09 0.04 0.48 0.05 reszta rest TABELA 1. Skład stopu Panacea P558 (%wag.). TABLE 1. Composition of Panacea P558 alloy (%wt.). All metallic biomaterials have the tendency to corrode in physiological environment therefore it is necessary to modify the surfaces of these materials to improve their corrosion resistance and biocompatibility. In recent years, synthesizing ceramic films on biomedical metal surface has been attracting considerable attention. Many methods such as chemical vapor deposition (CVD) [5], thermal spraying [6], DC sputtering [7] and sol-gel [8,9] have been used to prepare ceramic coatings. The last one is a quite new wide used method for deposition of protective oxide films such as TiO 2, SiO 2 and Al 2O 3 [10]. Sol-gel oxide layers have a good chemical stability [8]. Sol-gel technology is a low temperature method of film preparing from different chemical precursors. The advantages of using a sol-gel dip-coating technique are that this technique is independent of the substrate shape, and can achieve a good control of surface properties such as composition, thickness and topography [8]. The aim of this work is determination of the influence of heating temperature of TiO 2 sol-gel layers on corrosion properties of nickel-free Panacea P558 biomedical alloy. For that purpose corrosion investigations of samples with TiO 2 layers and without these layers heated at temperature of 450 0 C and 800 0 C in Tyrode’s physiological solution by electrochemical methods were carried out. Corrosion effects were determined using optical microscopy. Analogous investigations we have done earlier for Rex 734 alloy [11]. Materials and methodology Panacea P558 alloy samples were discs with a diameter of 30 mm and ca. 3mm in height. Samples’ surfaces were grinded on SiC abrasive paper, mechanically polished with Al 2O 3 suspension and cleaned in ultrasonically bath. The last stage of surface preparation procedure was etching of samples’ surfaces in mixture of 2% HF, 10% HNO 3 and 88% H 2O [12]. Titanium (IV) isopropoxide Ti[OCH(CH 3) 2] 4 (Sigma- Aldrich) was used as TiO 2 precursor and HCl as catalyst according to [13]. Alloy samples were covered by one layer of gel using dip-coater DCMono 75 (NIMA Technology). The immersion and withdrawal speed was 20mm/min, and time of holding the sample in sol was 30s. Coatings were dried preliminary at 100 0 C and then heated at 450 0 C or
Page 1 and 2:
i N Ż Y N i e r i A B i O M A T e
Page 3 and 4:
Wskazówki dla autorów 1. Prace do
Page 5 and 6:
DEVELOMENT OF A PHYSIOGNOMIC HIP JO
Page 7 and 8:
V oCEna STanu PoWIERzChnI STalI STo
Page 9 and 10:
V zaChoWanIE ElEkTRoChEmICznE SToPu
Page 11 and 12:
V odPoRnoŚć koRozyjna SToPu Co-Cr
Page 13 and 14:
fIg.1. Structure of PEg-boligo(dTo-
Page 15 and 16:
CoRRESPondEnCE BETWEEn TEETh BonE d
Page 17 and 18:
OF sampling performed fasting. This
Page 19 and 20:
oth tests the differences between g
Page 21 and 22: 0 materials and methods For present
Page 23 and 24: RESulTS foR ComPlEx PoSToPERaTIvE P
Page 25 and 26: fIg.1. SEm images of gElha (a) comp
Page 27 and 28: The group of control consisted of 1
Page 29 and 30: mICRo- and nanoPaTTERnEd SuRfaCES f
Page 31 and 32: 0 fIg.1. vascular or bone-derived c
Page 33 and 34: Oxidized cellulose has been widely
Page 35 and 36: the highest cell population densiti
Page 37 and 38: The cells were cultivated in 1.5 ml
Page 39 and 40: References [1]. Bacakova L., Svorci
Page 41 and 42: 0 fluorescent labeled Annexin V and
Page 43 and 44: References [1] Cwalina B., Turek A.
Page 45 and 46: Conclusions Different results on th
Page 47 and 48: fIg.5. microscopic view 2 weeks aft
Page 49 and 50: 38 REAKCJE ZACHODZĄCE NA IMPLANCIE
Page 51 and 52: 40 STRUKTURA I ODPORNOść KOROZYJN
Page 53 and 54: 42 Podsumowanie Proces niskotempera
Page 55 and 56: 44 RYS.1. Krzywe zrywania drutów N
Page 57 and 58: 46 RYS.9. Wsunięcie klamry RYS.10.
Page 59 and 60: 48 ten sam ubytek uzupełniono przy
Page 61 and 62: 50 powierzchni elementów z elimina
Page 63 and 64: 52 WPłYW MODYFIKACJI POWIERzCHNI T
Page 65 and 66: 54 różny kształt i wykazywały s
Page 67 and 68: 56 ujawniła występowanie takich p
Page 69 and 70: 58 korozji tworzyw metalicznych by
Page 71: 60 RYS.3. Grupa kontrolna - 12 tydz
Page 75 and 76: 64 RYS.3. Wpływ warstw TiO 2 i tem
Page 77 and 78: 66 NOWE HYBRYDOWE POWłOKI DLC- POL
Page 79 and 80: 68 Element C [at.%] DLC- PDMS-h PDM
Page 81 and 82: 70 powierzchniowejwarstwyamorficzne
Page 83 and 84: 72 Stabilność warStwy platynowej
Page 85 and 86: 74 Zmierzone widmo elektronów Auge
Page 87 and 88: 76 i polerowane. Badania topografii
Page 89 and 90: 78 kowych „if-then” zostały pr
Page 91 and 92: 80 fizjologiczną czynność układ
Page 93 and 94: 82 podsumowanie Ponad połowa chory
Page 95 and 96: 84 materiały i metody syntezy Mono
Page 97 and 98: 86 resonance lines Sequences Lactid
Page 99 and 100: 88 powinny zmieniać swoich właśc
Page 101 and 102: 90 ryS.4. naprężenie przy zerwani
Page 103 and 104: 92 wyniki badań Wyniki badań in v
Page 105 and 106: 94 ryS.1. model geometryczny: a) wi
Page 107 and 108: 96 o średnicy d 1=1,0mm i kącie 2
Page 109 and 110: 98 pozauStrojowe badania nad tokSyC
Page 111 and 112: 100 wykorzystane do badań były po
Page 113 and 114: 102 ma jednak rodzaj i pochodzenie
Page 115 and 116: 104 średnica drutu, d Wire diamete
Page 117 and 118: 106 todą mikroskopii skaningowej S
Page 119 and 120: 108 2b) a ponadto charakteryzują s
Page 121 and 122: 110 Prognozowanie właściwości me
Page 123 and 124:
112 ne na podstawie wybranych wynik
Page 125 and 126:
114 rys.1. a) Przykładowy obraz se
Page 127 and 128:
116 analiza numeryczna i doświadcz
Page 129 and 130:
118 rys.4. Porównanie wartości pr
Page 131 and 132:
120 mikroskopię świetlną, skanin
Page 133 and 134:
122 dla połączeń stomatologiczny
Page 135 and 136:
124 rys.1. krzywa tg i dtg degradac
Page 137 and 138:
126 mikrostruktura i właściwości
Page 139 and 140:
128 rys.2. mikrostruktura stopu ti-
Page 141 and 142:
130 o normę ISO/TS 11405:2003: Den
Page 143 and 144:
132 bezpośrednie oddziaływanie na
Page 145 and 146:
134 Materiał Material Kompozyt C/S
Page 147 and 148:
136 wPływ materiałów węglowych
Page 149 and 150:
138 Materiał Material Nuclear carb
Page 151 and 152:
140 Piśmiennictwo [1] Paluch D., S
Page 153 and 154:
142 kompozytów znaleziono zależno
Page 155 and 156:
144 określoną szybkością i w ok
Page 157 and 158:
146 materiały i metody Włókna po
Page 159 and 160:
148 zasTosoWanie spekTroskopii uV-V
Page 161 and 162:
150 kompozyToWe Włókna polilakTyd
Page 163 and 164:
152 zachoWanie elekTrochemiczne sTo
Page 165 and 166:
154 piśmiennictwo [1]. M. C. Advin
Page 167 and 168:
156 próbki ampicyliny sterylizowan
Page 169 and 170:
158 i właściwości wolnorodnikowy
Page 171 and 172:
160 podziękowania Badania te były
Page 173 and 174:
162 rys.4. Wpływ mocy mikrofalowej
Page 175 and 176:
164 chorobach serca [4]. Wolne rodn
Page 177 and 178:
166 WłaściWości paramagneTyczne
Page 179 and 180:
168 piśmiennictwo [1] J. Marciniak
Page 181 and 182:
170 rys.3. Wpływ mocy mikrofalowej
Page 183 and 184:
172 dowym pochodzenia naturalnego.
Page 185 and 186:
174 Wstęp Cladosporium herbarum to
Page 187 and 188:
176 analiza WyTrzymałościoWa i od
Page 189 and 190:
178 Wykres 2. prędkości przejści
Page 191 and 192:
180 Ocena wybranych cech włóknino
Page 193 and 194:
182 wnioski Parametr Oarameter Wytr
Page 195 and 196:
184 sics SP 8800, stosując chlorof
Page 197 and 198:
186 piśmiennictwo [1] Li S, Vert M
Page 199 and 200:
188 w przypadku ścian tętniaków
Page 201 and 202:
190 materiały i metody badawcze Do
Page 203 and 204:
192 mianowymi i ich rozpychaniem. N
Page 205 and 206:
194 wstęp Zastosowanie nanokompozy
Page 207 and 208:
196 apatyt zdecydowanie większą p
Page 209 and 210:
198 wprowadzenie Częstą przyczyn
Page 211 and 212:
200 Przeprowadzona ocena mikrostruk
Page 213 and 214:
202 próbek zostały zaprezentowane
Page 215 and 216:
204 rys.6. pozostałości po przepr
Page 217 and 218:
206 o b r a z w y j - ściowy bezpo
Page 219 and 220:
208 właściwości skóry ludzkiej
Page 221 and 222:
210 dla kolagenu w kierunku niższy
Page 223 and 224:
212 komodułowe włókna węglowe o
Page 225 and 226:
214 degradacja mieszanin polimerowy
Page 227 and 228:
216 rys.1.wykresy przedstawiające
Page 229 and 230:
218 wPływ metody przetwórstwa na
Page 231 and 232:
220 rys. 1. krzywa dsc dla próbki
Page 233 and 234:
222 rzenia elastycznych mikronarzę
Page 235 and 236:
224 dyskusja wyników Otrzymane ret
Page 237 and 238:
226 Podsumowanie Przeprowadzona ana
Page 239 and 240:
228 [3]. Podstawowym problemem, dot
Page 241 and 242:
230 we wszystkich wyciągach stwier
Page 243 and 244:
232 Farmakokinetyka - analiza zagad
Page 245 and 246:
234 X 0-masa leku podana dożylnie
Page 247 and 248:
236 włókno polimerowe [13]. W pon
Page 249 and 250:
238 analiZa ZmęcZeniowa transpedik
Page 251 and 252:
240 na wartość momentów gnących
Page 254 and 255:
prądu w zakresie potencjałów wys
Page 256 and 257:
inkubowano 15 minut w ciemności z
Page 258 and 259:
Badania in vitro szczeliny brzeżne
Page 260 and 261:
Wartości średnie oraz parametry r
Page 262 and 263:
skończonych. Dla potrzeb obliczeń
Page 264 and 265:
ozwój polimerów w oparciu o natur
Page 266 and 267:
poly(butylene succinate) modified b
Page 268 and 269:
influence of surface (nano)roughnes
Page 270 and 271:
combinatorial discovery approaches
show all

89-91 - Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?