پوشش های زیست فعال بر روی ایمپلنت های استینس استیل 316L
چکیده
پوشش های زیست فعال بر روی ایمپلنت های فلزی اتصال بین پروتز و بافت استخوانی را تسهیل می کند، و پایداری طولانی مدت و یکپارچگی ایمپلنت را افزایش می دهد. متن این مقاله اشاره به این دارد که تکنولوژی های رایج پوشش دهی، چسبندگی کافی پوشش بر روی ایمپلنت را فراهم می کند. یک برنامه ی پردازش، توسعه داده شد که واکنش ها را به حداقل رسانده و پوشش های نازکی را بر روی زیر لایه تولید می کند. هیدروکسی آپاتیت و پوشش-های کلسیم فسفات دوفازی (ترکیبی از هیدروکسی آپاتیت و تری کلسیم فسفات) بر روی ایمپلنت استینس استیل 316L با استفاده از یک روش پوشش دهی غوطه وری (dip-coating method) ساده، اعمال شد. قبل از پوشش دهی سطوح زیر لایه غیر فعال بودند. ایمپلنت های پوشش داده شده با روش غوطه وری در مرحله بعد در دماهای مناسب برای ایجاد چسبندگی پوشش با زیر لایه تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. ایمپلنت های پوشش داده شده با استفاده از تفرق اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آزمون چسبندگی مشخصه-یابی شدند. نتایج نشان می دهد که پوشش های هیدروکسی آپاتیت پوشش داده شده به روش غوطه وری و پوشش-های دو فازی با ضخامت حدود 5-7 میکرون به شدت به زیر لایه های استینس استیل 316L می چسبند.
مقدمه
علاقه قابل توجهی به هیدروکسی آپاتیت زیست فعال به خاطر شباهت شیمیایی آن به مواد معدنی کلسیم فسفات در بافت سخت بیولوژیکی، و توانایی آن در تشکیل یک پیوند قوی با استخوان وجود دارد (1). اما چقرمگی (تافنس) شکست سرامیک های هیدروکسی آپاتیت از مقدار حدود 1 Mpa.m1/2 تجاوز نمی کند. بنابراین مواد سرامیکی هیدروکسی آپاتیت نمی توانند به عنوان ایمپلنت هایی تحت شرایط بارگذاری زیاد و سنگین از قبیل استخوان و دندان مصنوعی استفاده شوند. ایمپلنت های فلزی (استینس استیل 316L، تیتانیوم، Ti-6Al-4V و غیره) استحکام و تافنس شکست بالایی داشته، اما توانایی تشکیل پیوند با بافت استخوانی بسیار پایینی دارند. به منظور دستیابی به زیست فعالی و مواد مستحکم، تشکیل هیدروکسی آپاتیت بر روی یک ایمپلنت با خواص مکانیکی خوب به عنوان یک رویکرد مناسب در نظر گرفته شده است. هنگامیکه انعطاف پذیری ایمپلنت مورد نظر است، کلسیم فسفات دو فازی ترجیح داده می شود.
نتایج
(a پوشش دهی غوطه وری یک روش ساده برای تولید پوشش هیدروکسی آپاتیت و کلسیم فسفات دوفازی بر روی زیرلایه های استینس استیل است.
(b پوشش متراکم و بدون هیچ گونه شکستی می تواند چسبندگی با زیرلایه را بهبود بخشیده و همچنین به عنوان یک لایه مانع بین سطح ایمپلنت و سیالات بدن عمل کند.
(c با استفاده از روش پوشش دهی غوطه وری، امکان بدست آوردن یک پوشش بسیار نازک با ضخامت 5-10 میکرومتر برای هردو پوشش هیدروکسی آپاتیت و کلسیم فسفات دوفازی بر روی استینس استیل 316L ممکن است.
Abstract
Bioactive coatings on metallic implants facilitate joining between the prosthesis and the osseous tissue, and increase the long-term stability and integrity of the implant. Literature suggests that current coating techniques provide inadequate adherence of the coating to the implants. A processing schedule was developed that minimizes reactions and produces thin coatings with the substrate. Hydroxyapatite and biphasic calcium phosphate (combination of hydroxyapatite and tri-calcium phosphate) coatings were carried out on 316L stainless steel implant material by a simple dip-coating method. Prior to the coating the substrate surfaces were passivated. The dip-coated implant materials were subsequently heat treated at appropriate temperatures for improving coating adhesion to the substrate. The coated implant materials have been characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and adhesion test. The results show that the dip coated hydroxyapatite and biphasic coatings of thickness of about 5-7 micron strongly attach to the 316L stainless steel substrates.
Introduction
Bioactive hydroxyapatite has a substantial interest because of its chemical similarity to the calcium phosphate minerals in biological hard tissue, and its ability to form a strong chemical bond with bone1. But the fracture toughness of the hydroxyapatite ceramics does not exceed the value of about 1 Mpa.m1/2. Therefore, the hydroxyapatite ceramic materials cannot be used as heavy-loaded implants, such as artificial bone or teeth. Metallic implants (316L stainless steel, titanium, Ti-6Al-4V, etc.) are having high strength and fracture toughness, but their bonding ability to bone tissue is very low. In order to obtain bioactive and strong materials, the formation of hydroxyaptite on an implant with good mechanical properties is considered a good approach. Biphasic calcium phosphate coating is preferred when implant resorbability is desired.
Conclusions
a) Dip coating is a simple method to produce hydroxyapatite or biphasic calcium phosphate coating on stainless steel substrates.
b) The dense, fracture free coating can improve adhesion with the substrate and also acts as barrier layer between implant surface and body fluids.
c) By dip-coating method, its possible to obtain a very thin coating of thickness 5-10 (m for both hydroxyapatite and biphasic calcium phosphate coatings on 316L stainless steel.
چکیده
مقدمه
مواد و روش ها
نتایج و بحث
نتایج
Abstract
Introduction
Materials and Methods
Results and Discussion
Conclusions
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه