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Une révolution dans des implants Basés sur titane : Une construction extérieure biocompatible

Une équipe pour l'université de Campinas (UNICAMP), a réglé des films d'oxyde (TaxOy) de tantale sur la surface titanique commercialement (cpTi) pure dans les efforts de produire une préparation de surface biocompatible optimisée pour les implants basés sur titane.

implant basé sur titaneCrédit d'image : MarinaGrigorivna/Shutterstock.com

L'équipe a développé deux types extérieurs ; amorphe ou cristallin par une pulvérisation appelée de processus. L'efficacité du thee apprête gaspillé déterminé en vérifiant le choc des films de TaxOy sur l'adhérence du streptocoque sanguinis de bactérie. L'analyse de diffraction des rayons X a indiqué la nature empirique de l'oxyde de titane - la phase β-Ta2O5. Avec l'augmentation du dépôt de l'oxygène, les films ont expliqué la homogénéité optique élevée.

La couche β-Ta2O5 cristalline a été améliorée et par la suite biocompatible avec le titane commercialement pur. Ni les films d'oxyde amorphes ou cristallins de tantale n'ont pas augmenté l'adhérence bactérienne. En soi, la couche β-Ta2O5 a amélioré les propriétés extérieures titaniques et a franchement affecté la propagation et la morphologie de cellules.

Le titane commercialement pur (cpTi) est employé promptement dans des implants dentaires dû à son intégration couronnée de succès de biocompatibility avec le tissu osseux environnant et à résistance à la corrosion. Cependant, le Ti et les alliages ne possèdent pas les propriétés bioactives et ne tendent pas à coller mécaniquement plutôt que chimiquement avec l'os.

Les résultats en rompant et en se desserrant : une édition que l'équipe a recherché à surmonter par la pelliculage (Ta) de tantale. Les ventres contraste, avec le Ti, hautement bioactif et les obligations chimiquement avec l'os pour optimiser le procédé de l'osseointegration. En même temps que sa résistance de la corrosion, la compatibilité de sang, et l'opacité pour radiographier la radiothérapie, ceci lui effectue un métal prometteur pour l'usage dans des implants biomédicaux.

Cependant, il est dû limité à sa remarque, et coût de fabrication à haute densité et de fusion élevée. En appliquant une couche de ventres à pellicule d'oxyde comme couche sur une surface de Ti, les bonnes propriétés du Ti et merci sont combinées pour produire un matériau d'implant d'excellent-qualité

Les techniques précédemment utilisées dépôt pour de ventres et de TaxOy film mince sur des substrats ont compris : dépôt électrochimique, dépôt traitant et liquide de laser de phase, pulvérisation métallo-organique de décomposition, de submersion de plasma, d'implantation ionique, de déposition en phase vapeur, sol-gel, et de magnétron.

De ces techniques, le magnétron pulvérisant est le plus prometteur, car il peut produire l'accroissement de film uniforme au-dessus très des vastes zones. Optimiser les propriétés du film peut être déterminé par la pression de pulvérisation, le pouvoir de plasma, l'ambiance réactive (l'AR et l'O2), et la température. La phase la plus désirable de l'oxyde de tantale est le β-Ta2O5 cristallin, comme ceci explique le biocompatibility.

La phase poreuse est connue pour réduire le streptocoque doré et adhérence d'actinomycetemcomitans d'actinobacillus. Cependant, l'obtention de cette phase est provocante, et la recherche est nécessaire pour comprendre comment la formation et les propriétés du film de TaxOy déposé par le magnétron pulvérisant se produisent.

En réponse à cet écartement de la connaissance, l'équipe a abordé quatre remarques :

1. En réglant la synthèse des films minces basés sur ventres sur un cpTi apprêtez par technique de pulvérisation de magnétron

Tous les O2 circulent homogénéité optique élevée expliquée utilisée par mesures du film qui a indiqué la homogénéité dans l'épaisseur et l'indice de réfraction

2. Caractérisation des propriétés matérielles et chimiques des films basés sur ventres

Les groupes Ventre-traités ont présenté le tantale (Ta), l'oxygène (o), et le titane (Ti) dans la composition chimique.

3. Déterminez le choc des films basés sur ventres sur le streptocoque initial adhérence de sanguinis

L'équipe rapportée l'interaction entre les sanguinis de S. et les différents films de TaxOy déposés sur le cpTi apprêtent ; ils ont constaté que toutes les surfaces traitées par mesure de flux n'ont pas introduit l'adhérence bactérienne, qui évite les maladies liées au film biologique telles que le peri-implantitis et l'échec de la demande de règlement d'implant.

4. Observant la morphologie et la propagation des cellules (MC3T3-E1) pre-osteoblastic sur des ventres cristallins à pellicule d'oxyde.

L'équipe a constaté que la morphologie des cellules cultivées développées sur le film β-Ta2O5 a différé au cpTi non-enduit. De plus, les cellules adhérentes ont montré un écart plus grand, possédant un numéro plus grand de filipodia (projections comme un doigt) ; ceci propose que les cellules répondent mieux à cette surface car le filipodia sont essentiel pour la forme, le mouvement de cellules, et la pièce d'assemblage. En soi, le film β-Ta2O5 améliore la forme de cellules et la propagation qui évite la dégradation microbiologique dans la bouche

Beline concluent et autres que les résultats qu'ils ont obtenus à partir de cette étude sont préliminaires - exclusion de eux de la mise en place immédiate dans le laboratoire. À cet effet, promouvez in vivo et les études in vitro sont nécessaires pour vérifier la réponse cellulaire à la préparation de surface.

Source

Beline et autres (2019). Régler la synthèse des films minces basés sur tantale pour l'application biomédicale : Caractérisation et réaction biologique. Scientifique et technique de matériaux : C. https://doi.org/10.1016/j.msec.2019.03.072.

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Last Updated: Dec 16, 2019

Hidaya Aliouche

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Hidaya Aliouche

Hidaya is a science communications enthusiast who has recently graduated and is embarking on a career in the science and medical copywriting. She has a B.Sc. in Biochemistry from The University of Manchester. She is passionate about writing and is particularly interested in microbiology, immunology, and biochemistry.

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