RU2530568C1 - Method for making endosseous implant with ion beam modification - Google Patents

Method for making endosseous implant with ion beam modification Download PDF

Info

Publication number
RU2530568C1
RU2530568C1 RU2013119146/15A RU2013119146A RU2530568C1 RU 2530568 C1 RU2530568 C1 RU 2530568C1 RU 2013119146/15 A RU2013119146/15 A RU 2013119146/15A RU 2013119146 A RU2013119146 A RU 2013119146A RU 2530568 C1 RU2530568 C1 RU 2530568C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ion
layer
implant
energy
beam modification
Prior art date
Application number
RU2013119146/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Орынгали Джулдгалиевич Муктаров
Ирина Владимировна Перинская
Владимир Николаевич Лясников
Владимир Владимирович Перинский
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.)
Priority to RU2013119146/15A priority Critical patent/RU2530568C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2530568C1 publication Critical patent/RU2530568C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: what is described is a method involving an implant surface sandblasting with aluminium oxide particles, plasma-based layer-by-layer deposition of a powdered titanium and calcium hydroxyapatite coating system on the implant base and exposure of the multilayered biocompatible coating system in the evacuated hydrocarbon gas environment to high-energy inert gas ions of power 40-130 keV and exposure dose of 2000-5000 mcCl/cm2. Before the layer-by-layer plasma deposition, the metal surface of the metal base is ion beam modified by exposing to high-energy ions in the evacuated environment.
EFFECT: endosseous implants have high strength of the metal base.
3 cl, 3 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к ортопедической хирургии, и может быть использовано при изготовлении высоконагруженных внутрикостных имплантатов, а также мини-имплантатов.The invention relates to the field of medical equipment, namely to orthopedic surgery, and can be used in the manufacture of highly loaded intraosseous implants, as well as mini-implants.

Известен способ изготовления внутрикостных стоматологических имплантатов с биоактивным покрытием [патент РФ №2074674, МПК: A61F 2/28], включающий изготовление из металла или сплава универсальным способом (токарная, фрезерная и др. методы обработки или с помощью специальных электрофизических методов) основы имплантата цилиндрической, пластинчатой или трубчатой формы, нанесение на основу имплантата методом плазменного напыления системы покрытий из четырех слоев - двух слоев титана или гидрида титана различной дисперсности и толщины, третьего слоя из механической смеси титана или гидрида титана, или гидроксиапатита с соотношением соответственно 60-80 мас.% и 20-40 мас.% и наружного слоя - гидроксиапатита.A known method of manufacturing intraosseous dental implants with a bioactive coating [RF patent No. 2074674, IPC: A61F 2/28], including the manufacture of metal or alloy in a universal way (turning, milling and other processing methods or using special electrophysical methods) of the base of the cylindrical implant , lamellar or tubular form, applying to the implant base by plasma spraying a coating system of four layers - two layers of titanium or titanium hydride of different dispersion and thickness, the third Loy of a mechanical mixture of titanium or titanium hydride, or of hydroxyapatite with a ratio respectively of 60-80 wt% and 20-40 wt% and the outer layer -.. hydroxyapatite.

Известен способ изготовления имплантата для замены костной ткани [патент РФ №2025132, МПК: A61F 2/28], согласно которому на имплантат, выполненный из металлического или металл-керамического сплава в виде штифта, наносят трехслойное покрытие, при этом первый слой содержит биостекло на основе фосфата кальция с добавлением оксидов металлов, второй слой - смесь фосфата кальция и гидроксиапатита, а промежуточный слой содержит фосфат кальция.A known method of manufacturing an implant for replacing bone tissue [RF patent No. 2025132, IPC: A61F 2/28], according to which a three-layer coating is applied to an implant made of a metal or metal-ceramic alloy in the form of a pin, while the first layer contains bioglass on based on calcium phosphate with the addition of metal oxides, the second layer is a mixture of calcium phosphate and hydroxyapatite, and the intermediate layer contains calcium phosphate.

Однако недостатком данных изобретений является недостаточная прочность металлической основы имплантата, что не позволяет использовать его в качестве высоконагруженных имплантатов и мини-импланатов.However, the disadvantage of these inventions is the insufficient strength of the metal base of the implant, which does not allow it to be used as highly loaded implants and mini-implants.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ изготовления внутрикостного стоматологического имплантата с ионно-лучевой модификацией плазмонапыленного многослойного биоактивного покрытия [патент РФ №2458707, МПК: A61L 27/02, A61C 8/00, C23C 14/00, C23C 14/58, опубликовано 20.08.2012], включающий пескоструйную обработку поверхности имплантата частицами оксида алюминия, послойное напыление плазменным методом на основу имплантата системы биосовместимых покрытий различной дисперсности и толщины, состоящей из пяти слоев: первых двух из титана или гидрида титана, последующих двух слоев из смеси титана или гидрида титана с гидроксиапатитом кальция, отличающихся содержанием компонентов в слоях, и пятого слоя из гидроксиапатита кальция, после чего многослойную систему биосовместимых покрытий облучают в вакуумной среде углеводородного газа высокоэнергетическими ионами инертного газа с энергией 40-130 кэВ и дозой облучения 2000-5000 мкКл/см2.Closest to the proposed invention is a method of manufacturing an intraosseous dental implant with ion-beam modification of a plasma-sprayed multilayer bioactive coating [RF patent No. 2458707, IPC: A61L 27/02, A61C 8/00, C23C 14/00, C23C 14/58, published 08/20/08 .2012], including sandblasting the surface of the implant with alumina particles, layer-by-layer plasma spraying on the basis of the implant of a system of biocompatible coatings of different dispersion and thickness, consisting of five layers: the first two are titanium or titanium hydride, two subsequent layers of a mixture of titanium or titanium hydride with calcium hydroxyapatite, differing in the content of components in the layers, and a fifth layer of calcium hydroxyapatite, after which a multilayer system of biocompatible coatings is irradiated in a vacuum environment of a hydrocarbon gas with high-energy inert gas ions with an energy of 40-130 keV and a radiation dose of 2000-5000 μC / cm 2 .

Однако недостатком данного изобретения также является низкая механическая прочность металлической основы имплантата, что не позволяет использовать его в качестве высоконагруженных имплантатов и мини-импланатов.However, the disadvantage of this invention is also the low mechanical strength of the metal base of the implant, which does not allow its use as highly loaded implants and mini-implants.

Задача изобретения заключается в расширении области практического применения внутрикостных имплантатов с модифицируемым электроплазменным покрытием путем повышения прочности металлической основы внутрикостного имплантата.The objective of the invention is to expand the field of practical application of intraosseous implants with a modifiable electroplasma coating by increasing the strength of the metal base of the intraosseous implant.

Техническим результатом является образование в поверхностном и приповерхностном слое металлической основы имплантата большого количества упрочняющих фаз и тонкой беспористой наноразмерной алмазоподобной пленки, способствующей увеличению прочности металла и препятствию развития усталостных трещин.The technical result is the formation in the surface and near-surface layer of the implant metal base of a large number of hardening phases and a thin non-porous nanoscale diamond-like film, which increases the strength of the metal and prevents the development of fatigue cracks.

Поставленная задача решается тем, что в способе, включающем пескоструйную обработку поверхности имплантата частицами оксида алюминия, послойное напыление плазменным методом на основу имплантата системы покрытий из порошка титана и гидроксиапатита кальция, при этом первым слоем напыляют титан дисперсностью 50-100 мкм с дистанцией напыления 100 мм, толщиной 15-20 мкм, вторым слоем напыляют гидроксиапатит кальция дисперсностью 40-70 мкм с дистанцией напыления 70 мм и толщиной слоя 20-30 мкм, и последующие облучение многослойной системы биосовместимых покрытий в вакуумной среде углеводородного газа высокоэнергетическими ионами инертного газа с энергией 40-130 кэВ и дозой облучения 2000-5000 мкКл/см2 , согласно предлагаемому решению поверхность металлической основы внутрикостного имплантата перед послойным плазменным напылением модифицируют ионно-лучевым методом путем облучения высокоэнергетическими ионами в вакуумной среде. При этом в качестве высокоэнергетических ионов используют азот, ионно-лучевую модификацию проводят с дозой ионов 1000-10000 мкКл/см2 и энергией ионов 40-120 кэВ, также ионно-лучевую модификацию проводят в вакуумной среде углеводородного CO, CH газа, давление вакуумной среды при ионно-лучевой модификации составляет не более 10-4 мм рт.ст. и не менее 10-6 мм рт.ст.The problem is solved in that in a method that includes sandblasting the implant surface with aluminum oxide particles, layer-by-layer plasma spraying on the basis of the implant of the coating system of titanium powder and calcium hydroxyapatite, titanium with a dispersion of 50-100 microns with a spraying distance of 100 mm is sprayed with the first layer , with a thickness of 15-20 microns, a second layer is sprayed with calcium hydroxyapatite with a dispersion of 40-70 microns with a spraying distance of 70 mm and a layer thickness of 20-30 microns, and subsequent irradiation of the multilayer system is biocompatible x coating environment in the vacuum of a hydrocarbon gas with high-energy inert gas ions with an energy of 40-130 keV and a dose of 2000-5000 SCLC / cm 2, according to the proposed solution the surface of the metal substrate before intraosseous implant stratified by plasma spraying is modified by ion-beam method by irradiation with high-energy ions in vacuum environment. In this case, nitrogen is used as high-energy ions, the ion-beam modification is carried out with a dose of 1000-10000 μC / cm 2 and an ion energy of 40-120 keV, the ion-beam modification is also carried out in a vacuum medium of hydrocarbon CO, CH gas, the pressure of the vacuum medium with ion-beam modification is not more than 10 -4 mm Hg and at least 10 -6 mm Hg

Изобретение поясняется чертежами, на Фиг.1 - схема послойного формирования покрытий, на Фиг.2 - схема установки ионно-лучевого облучения, Фиг.3 - схема ионно-лучевого облучения металлической основы имплантата.The invention is illustrated by drawings, in Fig. 1 is a diagram of layer-by-layer coating formation, in Fig. 2 is a diagram of an ion-beam irradiation installation, Fig. 3 is a diagram of ion-beam irradiation of a metal base of an implant.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом: перед напылением поверхность основы металлического имплантата 1 (Фиг.3) подвергают пескоструйной обработке частицами оксида алюминия, затем изделие закрепляют на барабане 6 (Фиг.2) в установке ионного легирования, например «Везувий-5» (Мейер Дж. Эриксон Л. Ионное легирование полупроводников. М.: Мир, 1970 г.), в объеме приемной камеры 7 установки откачивают давление до 10-6 мм рт.ст. с помощью высоковакуумных насосов 8, которое фиксируют ионизационным датчиком высокого вакуума 9 и вакуумметром 10, далее по команде оператора в камеру 7 через игольчатый клапан 11 из баллона 12 по герметичному трубопроводу 13 подают реакционный углеводородный газ, например оксид углерода (CO) или углеводорода (CH), при этом давление в камере посредством ЭВМ 14 (автоматически) изменяют в сторону повышения, но не более 10-4 мм рт.ст., потому что в более низком вакууме на поверхности адсорбируется сажевое образование, что является недопустимым. Давление фиксируется ионизационным датчиком высокого вакуума 9 и вакуумметром 10, сигнал с датчика высокого вакуума 9 поступает на электронный блок 15, где происходит сравнение полученных значений вакуума с заданной величиной, далее сигнал через устройство сопряжения с объектом 16 (УСО) передается на ЭВМ 14 и уже затем - на источник питания привода 17 игольчатого клапана 11, данный процесс повторяется постоянно с целью поддержания заданной величины давления в объеме приемной камеры 7 установки.The proposed method is as follows: before spraying, the surface of the base of the metal implant 1 (Figure 3) is subjected to sandblasting with aluminum oxide particles, then the product is mounted on a drum 6 (Figure 2) in an ion-doping unit, for example, Vesuvius-5 (Meyer J. Erickson L. Ion doping of semiconductors. M: Mir, 1970), in the volume of the receiving chamber 7 of the installation, the pressure is pumped out to 10-6 mm Hg using high-vacuum pumps 8, which are fixed with a high vacuum ionization sensor 9 and a vacuum gauge 10, then, at the command of the operator, reaction hydrocarbon gas, for example, carbon monoxide (CH) or hydrocarbon (CH) is supplied to the chamber 7 through the needle valve 11 from the cylinder 12 through a sealed pipe 13 ), while the pressure in the chamber by means of a computer 14 (automatically) is changed in the direction of increase, but not more than 10 -4 mm Hg, because in a lower vacuum soot is adsorbed on the surface, which is unacceptable. The pressure is recorded by the high vacuum ionization sensor 9 and the vacuum gauge 10, the signal from the high vacuum sensor 9 is sent to the electronic unit 15, where the obtained vacuum values are compared with a predetermined value, then the signal is transmitted to the computer 14 through the interface device 16 (USO) and already then - to the power source of the actuator 17 of the needle valve 11, this process is repeated constantly in order to maintain a given pressure in the volume of the receiving chamber 7 of the installation.

Давление в приемной камере устанавливают не более 10-4 мм рт.ст., потому что в более низком вакууме на поверхности адсорбируется сажевое образование, что является недопустимым в данном случае; и не менее 10-6 мм рт.ст., потому что при ионно-лучевом облучении уменьшается скорость адсорбции атомов углеродсодержащей среды, что замедляет процесс образования сплошного слоя радикалов, необходимого для образования беспористого алмазоподобного покрытия. Поэтому оптимальным диапазоном давления для получения необходимых свойств материала является 10-4÷10-6 мм рт.ст.The pressure in the receiving chamber is set to not more than 10 -4 mm Hg, because in a lower vacuum a soot formation is adsorbed on the surface, which is unacceptable in this case; and not less than 10 -6 mm Hg, because when ion-beam irradiation, the rate of adsorption of atoms of a carbon-containing medium decreases, which slows down the formation of a continuous layer of radicals necessary for the formation of a non-porous diamond-like coating. Therefore, the optimal pressure range to obtain the necessary properties of the material is 10 -4 ÷ 10 -6 mm Hg.

Затем поверхность изделия, находящегося на барабане 6 в приемной камере 7, модифицируют высокоэнергетическими ионами 19 (Фиг.3), например ионами азота (N+), которые образуются в разрядной камере ионного источника 18 (Фиг.2) за счет ионизации паров рабочего вещества в дуговом разряде и вытягиваются из него при помощи электрода. При ионно-лучевой модификации ионами азота в приповерхностном слое изделия происходит образование нитридов, которые являются по своим механическим характеристикам наиболее оптимальным решением для получения прочной структуры поверхности металлической основы имплантата.Then the surface of the product, located on the drum 6 in the receiving chamber 7, is modified with high-energy ions 19 (Figure 3), for example, nitrogen ions (N + ), which are formed in the discharge chamber of the ion source 18 (Figure 2) due to ionization of the vapor of the working substance in an arc discharge and are pulled out of it using an electrode. In the case of ion-beam modification with nitrogen ions in the surface layer of the product, nitrides are formed, which, by their mechanical characteristics, are the most optimal solution for obtaining a solid surface structure of the metal base of the implant.

При ионно-лучевой модификации в углеродсодержащей среде в поверхностном слое адсорбированных атомов углеродсодержащих фрагментов происходят процессы ионизации и диссоциации молекул, приводящие к возникновению заряженных радикалов, процесс сшивания которых стимулируется энергетическим воздействием внедряемых ионов и контролируется поступлением электронов из нижележащего металла. По мере увеличения толщины заполимеризовавшегося слоя поступление электронов к поверхности реакции затрудняется и при достижении толщины порядка длины туннелирования электронов рост алмазоподобной полимерной пленки прекращается. Наиболее интенсивно процесс роста протекает на участках заполимеризовавшегося слоя с меньшей толщиной и порами, что обеспечивает высокую равномерность и беспористость пленки.During ion-beam modification in a carbon-containing medium, the processes of ionization and dissociation of molecules occur in the surface layer of adsorbed atoms of carbon-containing fragments, leading to the appearance of charged radicals, the crosslinking of which is stimulated by the energy effect of the introduced ions and is controlled by the influx of electrons from the underlying metal. As the thickness of the polymerized layer increases, the entry of electrons to the reaction surface becomes more difficult, and when the thickness reaches the order of the electron tunneling length, the growth of a diamond-like polymer film stops. The growth process proceeds most intensively in areas of the polymerized layer with a smaller thickness and pores, which ensures high uniformity and porosity of the film.

Ионно-лучевая модификация металлической основы внутрикостных имплантатов, например титана марки ВТ1-00, высокоэнергетическими ионами, например азота (N), обеспечивает повышение микротвердости за счет ионного перемешивания фрагментов адсорбированной на поверхности металлической основы полимерной пленкой с приповерхностным слоем металла, при этом энергия и доза ионной имплантации составляют от 40 до 120 кэВ и от 1000 до 10000 мкКл/см2 , соответственно (табл.1, 2).Ion-beam modification of the metal base of intraosseous implants, for example, VT1-00 grade titanium, with high-energy ions, for example nitrogen (N), provides an increase in microhardness due to ionic mixing of fragments of a polymer film adsorbed on the surface of the metal base with a surface layer of metal, with energy and dose ion implantation ranges from 40 to 120 keV and from 1000 to 10,000 μC / cm 2 , respectively (Tables 1, 2).

Таблица 1Table 1 Зависимость дозы ионно-лучевой модификации от микротвердости титана марки ВТ 1-00The dependence of the dose of ion beam modification on the microhardness of titanium grade VT 1-00 Доза имплантации, мкКл/см2 Dose of implantation, μC / cm 2 Имплантируемый ионImplantable ion HV, ГПаHV, GPa Относительное приращениеRelative increment Не облученныйNot irradiated   55 -- 10001000   1313 2,62.6 20002000 Азот (N)Nitrogen (N) 1616 3,23.2 30003000   14fourteen 2,82,8 50005000   1313 2,62.6 70007000   99 1,81.8 1000010,000   77 1,41.4

Таблица 2table 2 Зависимость энергии ионно-лучевой модификации от микротвердости титана марки ВТ1-00The dependence of the energy of ion-beam modification on the microhardness of titanium VT1-00 Энергия имплантации, кэВImplantation Energy, keV Имплантируемый ионImplantable ion HV, ГПаHV, GPa Относительное приращениеRelative increment Не облученныйNot irradiated   5,45,4 -- 4040   6,46.4 1,181.18 6060   8,38.3 1,531,53 8080 Азот (N)Nitrogen (N) 77 1,291.29 100one hundred   6,56.5 1,21,2 120120   66 1,11,1 140140   5,25.2 0,920.92

Из таблицы 1, 2 видно, что наиболее оптимальным диапазоном дозы и энергии ионно-лучевой модификации, при котором микротвердость титана достигает значительного увеличения, являются значения от 1000-10000 мкКл/см2 и от 40 до 120 кэВ, соответственно.From table 1, 2 it can be seen that the most optimal range of dose and energy of ion-beam modification, in which the microhardness of titanium reaches a significant increase, are values from 1000-10000 μC / cm 2 and from 40 to 120 keV, respectively.

Ионно-лучевая модификация высокоэнергетическими ионами также способствует появлению равномерной алмазоподобной беспористой полимерной пленки, обладающей высокой химической инертностью и механической прочностью, способствующей быстрому росту костной ткани. После модифицирования в структуре образуется большое количество упрочняющих фаз, препятствующих развитию усталостных трещин.Ion-beam modification by high-energy ions also contributes to the appearance of a uniform diamond-like non-porous polymer film with high chemical inertness and mechanical strength, contributing to the rapid growth of bone tissue. After modification, a large number of hardening phases are formed in the structure, which prevent the development of fatigue cracks.

При ионно-лучевой модификации металлической основы имплантата с энергетическим воздействием менее 40 кэВ процесс сшивки полимерной углеродсодержащей пленки происходит менее эффективно, т.к. ионам недостаточно энергетического воздействия, необходимого для разрыва химических связей атомов кристаллической решетки металла, а при облучении с энергетическим воздействием более 130 кэВ внедряемые ионы из-за большой глубины проникновения затрудняют выход электронов на поверхность покрытий к месту синтеза углеродсодержащей полимерной пленки, что приводит к уменьшению механической прочности.In the case of ion-beam modification of the metal base of the implant with an energy effect of less than 40 keV, the process of crosslinking a polymer carbon-containing film is less effective, because ions lack the energy impact necessary to break the chemical bonds of the atoms of the crystal lattice of the metal, and when irradiated with an energy effect of more than 130 keV, the introduced ions, due to the large penetration depth, make it difficult for electrons to reach the surface of the coatings to the synthesis site of the carbon-containing polymer film, which reduces the mechanical durability.

Затем на имплантируемую поверхность металлической основы 2 (Фиг.1) наносят первый слой 3 электроплазменного покрытия путем плазменного напыления диспергированного порошка титана дисперсностью 50-100 мкм с дистанцией напыления 100 мм, толщиной 15-20 мкм, вторым слоем 4 напыляют порошок гидроксиапатита кальция дисперсностью 40-70 мкм с дистанцией напыления 70 мм и толщиной слоя 20-30 мкм, и облучают многослойную систему биосовместимых покрытий в вакуумной среде углеводородного газа высокоэнергетическими ионами инертного газа с энергией 40-130 кэВ и дозой облучения 2000-5000 мкКл/см2, образуя покрытие 5, способствующие более эффективному росту костной ткани.Then, on the implanted surface of the metal base 2 (FIG. 1), the first layer 3 of the electroplasma coating is applied by plasma spraying a dispersed titanium powder with a dispersion of 50-100 μm with a spraying distance of 100 mm, a thickness of 15-20 μm, a second layer of 4 is sprayed with calcium hydroxide apatite powder with a dispersion of 40 -70 microns with a spraying distance of 70 mm and a layer thickness of 20-30 microns, and irradiate a multilayer system of biocompatible coatings in a vacuum environment of hydrocarbon gas with high-energy inert gas ions with an energy of 40-130 keV and doses th irradiation 2000-5000 SCLC / cm 2, forming a coating 5 to a more effective growth of bone tissue.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить механическую прочность металлической основы имплантата за счет образования на нем алмазоподобной беспористой наноразмерной химически инертной пленки, активно стимулирующей рост костной ткани и обладающей высокой твердостью.Thus, the proposed technical solution allows to increase the mechanical strength of the metal base of the implant due to the formation on it of a diamond-like non-porous nanosized chemically inert film that actively stimulates bone growth and has high hardness.

Claims (3)

1. Способ изготовления внутрикостного имплантата с ионно-лучевой модификацией, включающий пескоструйную обработку поверхности имплантата частицами оксида алюминия, послойное напыление плазменным методом на основу имплантата системы покрытий из порошка титана и гидроксиапатита кальция, при этом первым слоем напыляют титан дисперсностью 50-100 мкм с дистанцией напыления 100 мм, толщиной 15-20 мкм, вторым слоем напыляют гидроксиапатит кальция дисперсностью 40-70 мкм с дистанцией напыления 70 мм и толщиной слоя 20-30 мкм, и последующие облучение многослойной системы биосовместимых покрытий в вакуумной среде углеводородного газа высокоэнергетическими ионами инертного газа с энергией 40-130 кэВ и дозой облучения 2000-5000 мкКл/см2 , отличающийся тем, что поверхность металлической основы внутрикостного имплантата перед послойным плазменным напылением модифицируют ионно-лучевым методом путем облучения высокоэнергетическими ионами азота с дозой ионов 1000-10000 мкКл/см2 и энергией ионов 40-120 кэВ в вакуумной среде.1. A method of manufacturing an intraosseous implant with ion-beam modification, including sandblasting the surface of the implant with aluminum oxide particles, plasma spray coating on the basis of an implant of a coating system of titanium powder and calcium hydroxyapatite, with the first layer spraying titanium with a dispersion of 50-100 microns with a distance sputtering 100 mm, a thickness of 15-20 microns, a second layer is sprayed with calcium hydroxyapatite with a dispersion of 40-70 microns with a spraying distance of 70 mm and a layer thickness of 20-30 microns, and the subsequent irradiation is many a layered system of biocompatible coatings in a vacuum environment of a hydrocarbon gas with high-energy inert gas ions with an energy of 40-130 keV and an irradiation dose of 2000-5000 μC / cm 2 , characterized in that the surface of the metal base of the intraosseous implant is modified by ion-beam irradiation prior to layer-by-layer plasma spraying high-energy nitrogen ions with a dose of 1000-10000 μC / cm 2 and ion energy of 40-120 keV in a vacuum environment. 2. Способ изготовления внутрикостного имплантата с ионно-лучевой модификацией по п.1, отличающийся тем, что ионно-лучевую модификацию проводят в вакуумной среде оксида углерода (СО) или углеводородного газа.2. A method of manufacturing an intraosseous implant with an ion-beam modification according to claim 1, characterized in that the ion-beam modification is carried out in a vacuum medium of carbon monoxide (CO) or hydrocarbon gas. 3. Способ изготовления внутрикостного имплантата с ионно-лучевой модификацией по п.1, отличающийся тем, что давление вакуумной среды при ионно-лучевой модификации составляет не более 10-4 мм рт.ст. и не менее 10-6 мм рт.ст. 3. A method of manufacturing an intraosseous implant with an ion-beam modification according to claim 1, characterized in that the pressure of the vacuum medium during the ion-beam modification is not more than 10 -4 mm Hg and at least 10 -6 mm Hg
RU2013119146/15A 2013-04-24 2013-04-24 Method for making endosseous implant with ion beam modification RU2530568C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013119146/15A RU2530568C1 (en) 2013-04-24 2013-04-24 Method for making endosseous implant with ion beam modification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013119146/15A RU2530568C1 (en) 2013-04-24 2013-04-24 Method for making endosseous implant with ion beam modification

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2530568C1 true RU2530568C1 (en) 2014-10-10

Family

ID=53381709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013119146/15A RU2530568C1 (en) 2013-04-24 2013-04-24 Method for making endosseous implant with ion beam modification

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2530568C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2553355C1 (en) * 2014-06-17 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Method for producing lanthanum biocoating of titanium implant
RU2624366C1 (en) * 2016-03-17 2017-07-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники Method for dental osteointegrable implant manufacture
RU2632706C1 (en) * 2016-11-30 2017-10-09 Олег Андреевич Стрелецкий Method for anti-adhesive antibacterial coating application on orthopedic implants from titanium and stainless steel
RU2684283C1 (en) * 2018-06-04 2019-04-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Method of sputtering biocompatible coating modified with low decomposition temperature component
WO2019240608A1 (en) * 2018-06-15 2019-12-19 Общество с ограниченной ответственностью "Нараяма" Method of producing a dental implant using a composite nanocoating
RU2809240C1 (en) * 2023-04-05 2023-12-08 Илья Алексеевич Завидовский Method for application of an anti-adhesive, biocompatible and bacteriostatic coating based on carbon on metal, polymer and textile products for medical purposes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2341296C2 (en) * 2002-05-24 2008-12-20 Энджиотек Интернэшнл Аг Compositions and methods of medical implant covering
RU2361623C1 (en) * 2008-04-09 2009-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (СГТУ) Covering on titan and its alloys implant and way of its reception
RU2458707C1 (en) * 2011-03-17 2012-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) Method for making intraosseous dental implant with ion-beam modification of plasma-deposited multilayer bioactive coating

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2341296C2 (en) * 2002-05-24 2008-12-20 Энджиотек Интернэшнл Аг Compositions and methods of medical implant covering
RU2361623C1 (en) * 2008-04-09 2009-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (СГТУ) Covering on titan and its alloys implant and way of its reception
RU2458707C1 (en) * 2011-03-17 2012-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) Method for making intraosseous dental implant with ion-beam modification of plasma-deposited multilayer bioactive coating

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2553355C1 (en) * 2014-06-17 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Method for producing lanthanum biocoating of titanium implant
RU2624366C1 (en) * 2016-03-17 2017-07-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники Method for dental osteointegrable implant manufacture
RU2632706C1 (en) * 2016-11-30 2017-10-09 Олег Андреевич Стрелецкий Method for anti-adhesive antibacterial coating application on orthopedic implants from titanium and stainless steel
RU2684283C1 (en) * 2018-06-04 2019-04-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Method of sputtering biocompatible coating modified with low decomposition temperature component
WO2019240608A1 (en) * 2018-06-15 2019-12-19 Общество с ограниченной ответственностью "Нараяма" Method of producing a dental implant using a composite nanocoating
EP3808308A4 (en) * 2018-06-15 2022-01-26 Narayama Limited Liability Company Method of producing a dental implant using a composite nanocoating
RU2765921C1 (en) * 2018-06-15 2022-02-04 Общество с ограниченной ответственностью "Нараяма" Method for manufacturing a dental implant using a composite nanocoating
RU2809240C1 (en) * 2023-04-05 2023-12-08 Илья Алексеевич Завидовский Method for application of an anti-adhesive, biocompatible and bacteriostatic coating based on carbon on metal, polymer and textile products for medical purposes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2597750C1 (en) Method for making endosseous dental implants with bioactive coating
RU2530568C1 (en) Method for making endosseous implant with ion beam modification
EP2221274B1 (en) Carbonaceous thin film and manufacturing method for same
WO2018187758A1 (en) Directed plasma nanosynthesis (dpns) methods, uses and systems
Canal et al. Design of calcium phosphate scaffolds with controlled simvastatin release by plasma polymerisation
US10213524B2 (en) Coating comprising strontium for body implants
RU2458707C1 (en) Method for making intraosseous dental implant with ion-beam modification of plasma-deposited multilayer bioactive coating
Reynamartínez et al. Use of cold plasma technology in biomaterials and their potential utilization in controlled administration of active substances
Laput et al. Effect of silver ion implantation on surface physicochemical properties of composite materials based on polylactic acid and hydroxyapatite
RU2421245C1 (en) Method of producing calcium-phosphate micro/nanostructure samples
RU2541171C1 (en) Biocompatible porous material and method for preparing it
KR20110006822A (en) Method for producing surface hydrophilized metal implant and metal implant produced thereby
RU2669402C1 (en) Method for forming silver-containing biocompatible coating on titanium implants
KR20070029912A (en) Menufacturing method of sputtering target using tooth ash powder and surface reform method of dental implant using the same
KR102179122B1 (en) Fabrication method of bioactive polymer-implant and bioacitve polymer-implant fabricated by the same
JP2562283B2 (en) Biomedical implant component and manufacturing method thereof
KR20120084844A (en) A method for preparing artificial joint materials and apparatus thereof
Vasilieva et al. Synthesis of bio-active titanium oxide coatings stimulated by electron-beam plasma
Harumningtyas et al. Polyetheretherketone (PEEK) Implant Functionalization with Magnetron-Sputtered SrTiO 3 for Regenerative Medicine
Pandiyaraj et al. Non-thermal plasma jet-assisted development of phosphorus-containing functional coatings on 3D-printed PCL scaffolds intended for bone tissue engineering
Rodionov et al. Forming C/Cu Composite on Surface of Structural Chrome-Nickel Steel by Ion Beam Deposition
RU2553355C1 (en) Method for producing lanthanum biocoating of titanium implant
RU2760453C1 (en) Method for forming a silver-containing biocompatible coating on titanium alloy implants
KR102331708B1 (en) PEEK substrate with HA coating layer of porous nanocomposite structure
CN115110131B (en) Densification control method for magnesium alloy micro-arc oxidation film

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170425