Хімія, фізика та технологія поверхні, 2013, 4 (3), 340-346.

Формування покриттів гідроксиапатиту на модифікованих Ti−6Аl−4V субстратах



G. O. Yanovska, V. M. Kuznetsov, O. S. Stanislavov, L. F. Sukhodub

Анотація


Запропоновано ряд методів для модифікування поверхні Ti-6Al-4V субстратів, що використовуються як матеріали медичних імплантатів. Для створення поверхневого шару, що представлений TiO2, запропоновані хімічні методи обробки поверхні (35% розчинами NaOH і H2O2, а також 10% розчином HF) та фізичний метод (іонна імплантація кисню). Формування покриттів гідроксиапатиту на модифікованих субстратах проводили методом термоосадження (tсубстр = 105°С, рН розчину = 6.50–6.72, час осадження 120 хв). Одержано покриття гідроксиапатиту з різною пористістю та морфологію поверхні. Встановлено, що покриття на хімічно модифікованих субстратах мають кращу адгезію до їх поверхні.

Ключові слова


coating formation; chemical modification; medical implants adhesion; TiO2 surface

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


1. Pham M., Matz W., Reuther H. et al. Ion beam sensitizing of titanium surfaces to hydroxyapatite formation // Surf. Coat. Technol. – 2000. – V. 128–129. – Р. 313–319.

2. Handbook of Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition. – New York: John Wiley & Sons Inc., 2000. – 727 p.

3. Yankov R.A., Shevchenko N., Rogozin A. et al. Reactive plasma immersion ion implantation for surface passivation // Surf. Coat. Technol. – 2007. – V. 201. – P. 6752–6758.

4. Li Jinlong, Sun Mingren, Ma Xinxin. Structural characterization of titanium oxide layers prepared by plasma based ion implantation with oxygen on Ti6Al4V alloy // Appl. Surf. Sci. – 2006. – V. 252. – P. 7503–7508.

5. Zhao X., Liu X., Ding Ch., Chu Paul K. Effects of plasma treatment on bioactivity of TiO2 coatings // Surf. Coat. Technol. – 2007. – V. 201. – P. 6878–6881.

6. Horkavcová D., Štěpánek I., Plešingerová B. Preparation of bioactive Ca-P coating on Ti alloy and measurement of its adhesion by scratch test // Acta Metall. Slovaca. – 2009. – V. 15, N 1. – P. 37–43.

7. Browne M., Gregson P.J. Surface modification of titanium alloy implants // Biomaterials. – 1994. – V. 15, N 11. – P. 894–898.

8. Ueda M., Kinoshita T., Ikeda M., Ogawa M. Photo-induced formation of hydroxyapatite on TiO2 synthesized by a chemical–hydrothermal treatment // Mater. Sci. Eng., C. – 2009. – V. 29. – P. 2246–2249.

9. Liu X. Zhao X., Li B. et al. Bioactive nano-TiO2 surface generated by ultra-violet Irradiation // Acta Biomater. – 2008. – V. 4. – P. 544–552.

10. Крижановська О.С. Вирощування полі-кристалічних кальцій-фосфатних покриттів на поверхнях титану і сапфіру : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спеціальність 05.02.01 матеріало-знавство. – Харків, 2006. – 24 c.

11. Chosa N., Taira M., Saitoh S. et al. Characterization of apatite formed on alkaline-heat-treated Ti // J. Dent. Res. – 2004. – V. 83. – P. 465–469.

12. Park J.H., Lee Y.K., Oh K.T. et al. Bioactive calcium phosphate coating on sodium hydroxide-pretreated titanium substrate by electrodeposition // J. Am. Ceram. Soc. – 2004. – V. 87. – P. 1792–1794.

13. Park J.H., Lee Y.K., Kim K.M., Kim K.N. Bioactive calcium phosphate coating prepared on H2O2-treated titanium substrate by electrodeposition // Surf. Coat. Technol. – 2005. – V. 195. – P. 252–257.

14. Bearinger J.P., Orme C.A., Gilbert J.L. Effect of hydrogen peroxide on titanium surfaces: in situ imaging and step-polarization impedance spectroscopy of commercially pure titanium and titanium, 6-aluminum, 4-vanadium // J. Biomed. Mater. Res. A. – 2003. – V. 67. – P. 702–712.

15. Yanovska A., Kuznetsov V., Stanislavov A. et al. Synthesis and characterization of hydro-xyapatite-based coatings for medical implants obtained on chemically modified Ti6Al4V substrates // J. Surf. Coat. Technol. – 2011. – V. 205. – P. 5324–5329.

16. Niinomi M. Review. Recent research and development in titanium alloys for biomedical applications and healthcare goods // J. Sci. Technol. Advan. Mater. – 2003. – V. 4. – P. 445–454.

17. Хенч Л., Джонс Д.. Биоматериалы, искусственные органы и инжиниринг тканей. – Москва: Техносфера, 2007. – 304 с.

18. Яновська Г.О., Кузнецов В.М., Станіславов О.С., Ілляшенко В.Ю. Покриття для біомедичного призначення на основі гідроксиапатиту, хітозану та срібла // Хімія, фізика та технологія поверхні. – 2012. – Т. 3, № 3. – С. 346–351.

19. Яновская А.А., Кузнецов В.Н., Данильченко С.Н., Суходуб Л.Ф. Получение однородных покрытий на основе гидроксиапатита методом термодепозиции // Біофізичний Вісник Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна. – 2010. – Вип. 25, № 2. – С. 128–142.




Copyright (©) 2013 G. O. Yanovska, V. M. Kuznetsov, O. S. Stanislavov, L. F. Sukhodub