ebook Elektrochemicznie modyfikowana powierzchnia bionanomateriałów tytanowych Jarosław Jakubowicz

Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej

Rok wydania: 2019

Biomateriały w ostatnich kilkunastu latach są jedną z najczęściej badanych grup materiałów. Związane jest to z dużym zapotrzebowaniem na nie rynku i społeczeństwa. Wyższy poziom i wydłużający się czas życia skłaniają do coraz powszechniejszego stosowania implantów, zarówno estetycznych jak i biomechanicznych. Zastępowanie uszkodzonych żywych tkanek obcymi materiałami wymaga spełnienia przez nie surowych wymogów co do składu chemicznego, czystości, odporności korozyjnej, wytrzymałości, jakości powierzchni i ogólnie pojętej biozgodności. Implant wszczepiony do organizmu powinien w nim możliwie jak najdłużej bezawaryjnie funkcjonować, co zwiększy komfort życia pacjenta oraz wydłuży czas pomiędzy operacjami niezbędnymi do wymiany implantu. Z tego względu dąży się do udoskonalenia składu chemicznego i mikrostruktury, które wpływają na właściwości fizyczno-chemiczne i mechaniczne materiałów, ale także podejmuje się próby modyfikacji warstwy wierzchniej w celu uzyskania jej odpowiedniej morfologii, osadzenia warstw bioaktywnych lub o zwiększonej odporności na zużycie. Nowa, dodatkowo wytworzona warstwa wierzchnia przyspiesza proces osteointegracji, ogranicza ryzyko uwalniania szkodliwych związków z implantu do organizmu i wystąpienia stanu zapalnego.

Spis treści ebooka Elektrochemicznie modyfikowana powierzchnia bionanomateriałów tytanowych

Przedmowa 5
1. Wstęp 7
Literatura 11
2. Biomateriały tytanowe 13
2.1. Tytan i jego stopy 13
2.2. Kompozyty na bazie tytanu 21
2.3. Materiały porowate na bazie tytanu 22
Literatura 27
3. InSynieria warstwy wierzchniej 31
3.1 Budowa warstwy wierzchniej 31
3.2 Metody wytwarzania warstwy wierzchniej 34
Literatura 38
4. Modyfikacja powierzchni biomateriałów 41
4.1 Utlenianie anodowe41
4.1.1. Podstawy procesu 41
4.1.2. Porowaty mikrokrystaliczny tytan 44
4.1.3. Porowate nanokrystaliczne stopy tytanu 48
4.1.4. Porowate nanokompozyty tytanu 59
4.2. Elektrochemiczne osadzanie warstwy fosforanów wapnia 61
4.2.1. Właściwości fosforanów wapnia 61
4.2.2. Warstwa Ca-P na mikrokrystalicznym tytanie 64
4.2.3. Warstwa Ca-P na nanokrystalicznych stopach tytanu 67
4.2.4. Warstwa Ca-P na nanokompozytach tytanu 74
4.5. Mechanizm wzrostu warstwy Ca-P na porowatym podłoSu 76
Literatura 77
5. Odporność korozyjna zmodyfikowanej powierzchni biomateriałów 81
5.1. Charakterystyka krzywych korozyjnych 81
5.2. Odporność korozyjna po utlenianiu anodowym 83
5.2.1. Odpornosć korozyjna mikrokrystalicznego tytanu 83
5.2.2. Odporność korozyjna nanokrystalicznych stopów tytanu 86
5.2.3. Odporność korozyjna nanokompozytów tytanu 88
5.3. Odporność korozyjna po elektrochemicznym osadzeniu warstwy fosforanów wapnia 89
5.3.1. Odporność korozyjna mikrokrystalicznego tytanu z warstwą Ca-P 89
5.3.2. Odporność korozyjna nanokrystalicznych stopów tytanu z warstwą Ca-P 91
5.3.3. Odporność korozyjna nanokompozytów tytanu z warstwą Ca-P 92
Literatura 96
Biozgodność warstwy wierzchniej 97
Literatura 106
Perspektywy elektrochemicznej modyfikacji powierzchni biomateriałów 107