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Uma revolução em implantes Titânio-Baseados: Uma construção de superfície Biocompatible

Uma equipe para a universidade de Campinas (UNICAMP), costurou filmes de óxido (TaxOy) do tântalo na superfície comercialmente pura (cpTi) do titânio nos esforços de produzir um tratamento de superfície biocompatible aperfeiçoado para implantes titânio-baseados.

implante titânio-baseadoCrédito de imagem: MarinaGrigorivna/Shutterstock.com

A equipe desenvolveu dois tipos de superfície; amorfo ou cristalino por um processo chamou engasgar. A eficácia de superfícies do thee desperdiçou determinado testando o impacto de filmes de TaxOy na adesão do estreptococo sanguinis da bactéria. A análise da difracção de raio X revelou a natureza empírica do óxido titanium - fase β-Ta2O5. Com depósito crescente do oxigênio, os filmes demonstraram a homogeneidade óptica alta.

O revestimento β-Ta2O5 cristalino foi melhorado e subseqüentemente biocompatible foi comparado com o titânio comercialmente puro. Nem os filmes de óxido amorfos ou cristalinos do tântalo não aumentaram a adesão bacteriana. Como tal, o revestimento β-Ta2O5 melhorou as propriedades de superfície do titânio e afectou positivamente o espalhamento e a morfologia de pilha.

O titânio comercialmente puro (cpTi) é usado prontamente em implantes dentais devido a sua integração bem sucedida do biocompatibility com o tecido circunvizinho do osso e a resistência à corrosão. Contudo, o si e as ligas não possuem propriedades bioactive e não tendem a ligar-se mecanicamente um pouco do que quimicamente com osso.

Os resultados na fractura e no afrouxamento: uma edição que a equipe procurasse superar pelo película (Ta) do tântalo. Ta é, em contraste com o si, altamente bioactive e as ligações quimicamente com o osso para aperfeiçoar o processo de osseointegration. Junto com sua resistência de corrosão, a compatibilidade do sangue, e a opacidade para radiografar a radiação, esta fazem-lhe um metal prometedor para o uso em implantes biomedicáveis.

Contudo, é limitado devido a seus ponto de derretimento, e custos de fabrico high-density, altos. Aplicando uma camada de filme de óxido de Ta como um revestimento em uma superfície do si, as boas propriedades de ambo o si e Ta são combinadas para produzir um material do implante da excelente-qualidade

As técnicas usadas previamente para depósito do filme fino de Ta e de TaxOy em carcaças incluíram: depósito eletroquímico, laser que processam, depósito líquido da fase, decomposição metal-orgânica, imersão do plasma, implantação de íon, depósito de vapor químico, solenóide-gel, e engasgar do magnétron.

Destas técnicas, engasgar do magnétron é o mais prometedor, porque pode produzir o crescimento de filme uniforme sobre muito grandes áreas. Aperfeiçoar as propriedades do filme pode ser determinado pela pressão engasgar, pela potência do plasma, pela atmosfera reactiva (AR e O2), e pela temperatura. A fase a mais desejável de óxido do tântalo é o β-Ta2O5 cristalino, como esta demonstra o biocompatibility.

A fase porosa é sabida para reduzir o estreptococo áureo e dos actinomycetemcomitans do Actinobacillus adesão. Contudo, obter esta fase é desafiante, e a pesquisa é necessária para compreender como a formação e as propriedades do filme de TaxOy depositado engasgar do magnétron ocorrem.

Em resposta desta diferença do conhecimento, a equipe endereçou quatro pontos:

1. Costurando a síntese de filmes finos Ta-baseados em um cpTi surgir pelo magnétron que engasga a técnica

Todos os O2 fluem homogeneidade óptica alta demonstrada usada medidas do filme que indicou a homogeneidade na espessura e no R.I.

2. Caracterização das propriedades físicas e químicas de filmes Ta-baseados

Os grupos Ta-tratados apresentaram o tântalo (Ta), oxigênio (O), e titânio (Ti) na composição quimica.

3. Determine o impacto de filmes Ta-baseados no estreptococo inicial adesão dos sanguinis

A equipe relatou que a interacção entre os sanguinis do S. e os filmes diferentes de TaxOy depositados no cpTi surge; encontraram que toda a medida do fluxo tratou superfícies não promoveu a adesão bacteriana, que impede doenças biofilm-relacionadas tais como o peri-implantitis e a falha do tratamento do implante.

4. Observando a morfologia e espalhamento das pilhas (MC3T3-E1) pre-osteoblastic no filme de óxido cristalino de Ta.

A equipe encontrou que a morfologia das pilhas cultivadas crescidas no filme β-Ta2O5 diferiu ao cpTi sem revestimento. Além, as pilhas aderentes mostraram uma propagação maior, possuindo um número maior de filipodia (dedo-como projecções); isto sugere que as pilhas respondam melhor a esta superfície porque o filipodia é essencial para a forma, o movimento da pilha, e o acessório. Como tal, o filme β-Ta2O5 melhora a forma da pilha e o espalhamento que impede a degradação microbiológica na boca

Beline conclui e outros que os resultados que obtiveram deste estudo são preliminares - impossibilitá-los da aplicação imediata no laboratório. Com tal fim, promova in vivo e in vitro os estudos são necessários para investigar a resposta celular ao tratamento de superfície.

Source

Beline e outros (2019). Costurando a síntese de filmes finos tântalo-baseados para a aplicação biomedicável: Caracterização e resposta biológica. Ciência e engenharia de materiais: 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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