CZ2016545A3 - Způsob vytváření nanostrukturovaného povrchu s antibakteriální funkcí na dvoufázových ɑ + ß slitinách titanu - Google Patents
Způsob vytváření nanostrukturovaného povrchu s antibakteriální funkcí na dvoufázových ɑ + ß slitinách titanu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2016545A3 CZ2016545A3 CZ2016-545A CZ2016545A CZ2016545A3 CZ 2016545 A3 CZ2016545 A3 CZ 2016545A3 CZ 2016545 A CZ2016545 A CZ 2016545A CZ 2016545 A3 CZ2016545 A3 CZ 2016545A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- phase
- length
- nanotubes
- deposited
- silver
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 18
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 18
- 229910001040 Beta-titanium Inorganic materials 0.000 title claims description 8
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 title description 3
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims abstract description 14
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 20
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 15
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004053 dental implant Substances 0.000 claims description 3
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 7
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 39
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 37
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 15
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 13
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 13
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 5
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920006385 Geon Polymers 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 3
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- -1 fixators Substances 0.000 description 3
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 3
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000684 Cobalt-chrome Inorganic materials 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WAIPAZQMEIHHTJ-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Co] Chemical compound [Cr].[Co] WAIPAZQMEIHHTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 239000010952 cobalt-chrome Substances 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 2
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 2
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000735576 Felicia Species 0.000 description 1
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010067268 Post procedural infection Diseases 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001362 Ta alloys Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 229940124350 antibacterial drug Drugs 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L chromic acid Substances O[Cr](O)(=O)=O KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000011833 dog model Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 1
- AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-b]pyrazine-5,7-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)OC(=O)C2=N1 AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000003284 homeostatic effect Effects 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N hydrofluoric acid Substances F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000005542 laser surface treatment Methods 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000002483 medication Methods 0.000 description 1
- 229940126601 medicinal product Drugs 0.000 description 1
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 1
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000771 oncological effect Effects 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010883 osseointegration Methods 0.000 description 1
- 230000002188 osteogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 229940096017 silver fluoride Drugs 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- REYHXKZHIMGNSE-UHFFFAOYSA-M silver monofluoride Chemical compound [F-].[Ag+] REYHXKZHIMGNSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- MZFIXCCGFYSQSS-UHFFFAOYSA-N silver titanium Chemical compound [Ti].[Ag] MZFIXCCGFYSQSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003319 supportive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 1
Landscapes
- Prostheses (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Způsob vytváření nanostrukturovaného povrchu s antibakteriální funkcí na dvoufázových .alfa. + .beta. slitinách titanu, využitelný zejména u implantátů velkých kloubů, fixátorů, stomatologických a dalších prvků, aplikovaných do živého organismu nebo procházejících kožním krytím do kosti, spočívá v elektrochemickém vytvoření nanostrukturovaného povrchu a v následném elektrochemickém deponování Ag na tento nanostrukturovaný povrch. Po elektrochemickém vytvoření povrchové stabilní tubulární nanostruktury v podobě nanotrubek o průměru 10 až 15 nm, délce 20 až 500 nm a hustotě nanotrubek 50 až 800 .mi.m.sup.-2.n.se přitom elektrochemické deponování Ag provádí jednak do nesourodých kavit o délce 0,5 až 5 .mi.m a šířce 0,1 až 2 .mi.m, vzniklých po alespoň částečném odleptání .beta. fáze v průběhu procesu nanostrukturování vlivem odlišné elektrochemické ušlechtilosti fáze .alfa. a fáze .beta., a jednak na plochy ústí nanotrubek, vymezených jejich vnějším a vnitřním průměrem.
Description
Způsob vytváření nanostrukturovaného povrchu s antibakteriální funkcí na dvoufázových α + β slitinách titanu
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu vytváření nanostrukturovaného povrchu s antibakteriální funkcí na dvoufázových α + β slitinách titanu, využitelného zejména v oblasti implantátů velkých kloubů, fixátorů, stomatologických implantátů a dalších prvků, aplikovaných do živého organizmu nebo procházejících kožním krytím do kosti.
Dosavadní stav techniky
Nanostrukturování povrchu implantátů, zhotovených z titanu a jeho slitin, například ze slitin TÍ-6AI-4V, Ti-3AI-2,5V, Ti-6AI-7Nb, Ti-5AI-2,5Fe, Ti-29Nb-13Ta-4,6Zr, Ti-17Zr, Ti13Nb13Zr, je dnes již poměrně dobře zvládnutým technologickým procesem a v publikacích je uváděno jako možný způsob úpravy povrchu implantátů. Je to dáno tím, že značný aktivní povrch nanostruktury umožňuje navázání jak biologicky aktivních látek, např. proteinů, tak léčivých prostředků. Nejběžnějším způsobem přípravy nanostrukturovaného povrchu titanu je přitom anodická oxidace ve vhodných prostředích s obsahem látek specificky reagujících s pasivní vrstvou, přičemž nanotrubky za těchto podmínek kolmo vyrůstají ze základního materiálu. Z patentových spisů je z této oblasti známé např. řešení dle spisu WO 2006/104644, jehož předmětem je povrchově modifikovaný implantát z titanu, slitin titanu, tantalu, tantalových slitin, slitin na bázi nerezových ocelí, kobaltu, kobalto-chromových nebo kobalto-chrom-molybdenových slitin či slitin niobu nebo zirkonu s množstvím nanotrubiček, vytvořených na jeho povrchu. Vnitřní průměr pórů z nanotrubiček je zhruba mezi 15 až 100 nm, vnější průměr pórů z nanotrubiček je zhruba mezi 15 až 200 nm a výška nanotrubiček je mezi zhruba 15 až 5000 nm. Tvorba nanostrukturovaného povrchu dle tohoto spisu přitom probíhá obvykle v prostředí kyseliny fluorovodíkové či chromové. Závažným problémem, doprovázejícím implantační zásahy, je i v současné době nebezpečí bakteriálního ataku, přičemž kritická je tato situace zejména ve skupině pacientů s oslabeným imunitním systémem. Klinicky je tento problém post-operativně řešen globální nebo lokální medikací, nicméně důsledkem může být i nutnost revizního operačního zásahu.
Možností, jak předejít uvedeným problémům, je antimikrobiální úprava povrchu implantátů. Tvorba baktericidních povrchů je diskutována v řadě publikací, praktická aplikace však doposud není známa. Například v publikaci „Nanostructured titanium-silver coatings with good antibacterial activity and cytocompatibility fabricated by one-step magnetron sputtering Bai, Long; Hang, Ruiqiang; Gao, Ang; Zhang, Xiangyu; Huang, Xiaobo; Wang, Yueyue; Tang, Bin; Zhao, Lingzhou; Chu, Paul K. Applied Surface Science (2015), 355, 32-44“ je uváděna úprava povrchu magnetronovým naprašováním Ti-Ag. Obdobná úprava je uváděna i v publikaci „ Fabrication of bioactive, antibacterial Ti02 nanotube surfaces, coated with magnetron sputtered Ag nanostructures for dental applications, Uhm, Soo-Hyuk; Lee, Sang-Bae; Song, Doo-" Hoon; Kwon, Jae-Sung; Han, Jeon-Geon; Kim, Kyoung-Nam, Journal of Nanoscience and Nanotechnology (2014), 14(10), 7847-7854“.
Vrstvy, obsahující Ti a Ag, které jsou vytvářeny hydrotermálními postupy, jsou známé např. z publikace „In šitu construction of a titanate-silver nanoparticle-titanate sandwich nanostructure on a metallic titanium surface for bacteriostatic and biocompatible implants, Ren, Na; Li, Rui; Chen, Limei; Wang, Guancong; Liu, Duo; Wang, Yingjun; Zheng, Lin; Tang, Wei; Yu, Xiaoqiang; Jiang, Huaidong; et al, Journal of Materials Chemistry (2012), 22(36), 19151-19160“. Z publikace „Antimicrobial and osteogenic effect of Ag-implanted titanium with a nanostructured surface, Zheng, Yanhua; Li, Jinbo; Liu, Xuanyong; Sun, Jiao, International Journal of Nanomedicine (2012), 7, 875-884“ je známá kombinace těchto postupů s magnetronovým naprašováním.
Magnetronové naprašování stříbra na titanovou nanostrukturu je pak známo z článku „Tailoring of antibacterial Ag nanostructures on Ti02 nanotube layers by magnetron sputtering, Uhm, Soo-Hyuk; Song, Doo-Hoon; Kwon, Jae-Sung; Lee, Sang-Bae; Han,
Jeon-Geon; Kim, Kyoung-Nam, Journal of Biomedical Materials Research, Part B: Applied Biomaterials (2014), 102B(3), 592-603“ a z článku „Fabrication of bioactive, antibacterial Ti02 nanotube surfaces, coated with magnetron sputtered Ag nanostructures for dental applications, Uhm, Soo-Hyuk; Lee, Sang-Bae; Song, Doo-~~Hoon; Kwon, Jae-Sung; Han, Jeon-Geon; Kim, Kyoung-Nam, Journal of Nanoscience and Nanotechnology (2014), 14(10), 7847-7854“.
Využití značně velké aktivní plochy nanostrukturovaných povrchů pro kotvení antibakteriálních léčiv je diskutováno v článcích „Exclusion of side effects with a silver coated tumor-mega-endo-prosthesis in humans, By Donati F; Di Giacomo G; Ziranu A; Spinelli S; Perisano C; Maccauro G; Rosa M A, Journal of biological regulators and homeostatic agents (2015), 29(4 Suppl), 149-55“ a „Evaluation of osseous integration of PVD-silver-coated hip prostheses in a canine model By Hauschild Gregor; Hardes Jendrik; Gosheger Georg; Ahrens Helmut; Holi Steffen; Stoeppeler Sandra; Blaske Franziska; Wehe Christoph; Karst Uwe, BioMed research International (2015), 2015, 292406“.
Vlastnostem stříbra naneseného na nanostruktuře a antibakteriální účinnosti jsou věnovány články „Effects of silver concentrations on microstructure and properties of nanostructured titania films, Zhang, Xiangyu; Li, Meng; He, Xiaojing; Huang, Xiaobo; Hang, Ruiqiang; Tang, Bin, Materials & Design (2015), 65, 600-605“ a „Long-lasting in vivo and in vitro antibacterial ability of nanostructured titania coating incorporated with silver nanoparticles, Cheng, Hao; Li, Yong; Huo, Kaifu; Gao, Biao; Xiong, Wei, Journal of Biomedical Materials Research, Part A (2014), 102A(10), 3488-3499“. Z oblasti nanostrukturovaných antibakteriálních povrchů titanu byl dále publikován i článek „Antibacterial and bioactive nanostructured titanium surfaces for bone integration, Ferraris, S.; Venturello, A.; Miola, M.; Cochis, A.; Rimondini, L.; Spriano, S., Applied Surface Science (2014), 311, 279-291“ a článek „Osseointegration of titanium with an antimicrobial nanostructured noble metal coating, Svensson, Sara; Suška, Felicia; Emanuelsson, Lena; Palmquist, Anders; Norlindh, Birgitta; Trobos, Margarita; Baeckros, Helen; Persson, Linda; Rydja, Gunilla; Ohrlander, Mattias; et al, Nanomedicine (2013), 9(7), 1048-1056“. Z existujících patentových spisů je známé např. řešení dle spisu CN 105343929, který je zaměřen na několikastupňové chemické zpracování povrchu, spis CN 105154862 se týká kotvení antibakteriálního preparátu na silanizovaném povrchu titanu a obsahem spisu CN 105132880 je metoda společné iontové implantace stříbra a dusíku do titanu. Řešení dle spisu CN 104878351 spočívá na plazmové depozici stříbra na povrch slitiny nikl-titan, podle spisu CN 104674320 je na povrchu titanu či jeho slitiny hydrotermálním způsobem vytvořena vrstva obsahující Zn jako baktericidní komponentu a podle spisu CN 104357814 je na základním materiálu deponováno stříbro pomocí vazné organické vrstvy. Obdobná řešení jsou dále popsána i ve spisech US 2013/0306484, WO 2013/018118 a WO 2015/148800. Úkolem nyní předkládaného vynálezu je, na rozdíl od výše uvedených známých řešení, taková úprava a zpracování povrchu kovových biomateriálů na bázi dvoufázových slitin titanu, založená na dvoustupňové elektrochemické modifikaci povrchu těchto materiálů, vedoucí ke vzniku tubulární nanostruktury s deponovaným stříbrem. Zároveň je cílem tohoto vynálezu zachování možnosti sycení této nanostruktury s deponovaným stříbrem dalšími léčivými přípravky.
Samotná operace tvorby nanostruktury je známá ze zveřejněné přihlášky vynálezu CZ PV 2014-944. V jejím rámci nejprve probíhá potenciodynamická a poté potenciostatická anodická polarizace a operace je zakončena opět potenciodynamickým poklesem potenciálu.
Obecně jsou sice známé způsoby elektrochemického - galvanického pokovování, kdy se kationty kovu, obsažené v příslušném roztoku, působením stejnosměrného proudu na katodě z roztoku redukují a povlakují vodivý předmět tenkou vrstvou materiálu, nicméně tyto způsoby jsou vesměs používány pro kompaktní hladké povrchy a nikoli pro tubulárně nanostrukturované povrchy biomateriálů za účelem zajištění jejich antibakteriálního působení. Příkladem takovéhoto způsobu je například i řešení dle spisu CZ 286909, jehož předmětem je způsob elektrochemického vytváření povrchových vrstev pomocí impulzového proudu. Při provádění tohoto způsobu se nejméně během počátečního impulzu elektrického napětí a/nebo elektrického proudu na ploše, která se má opatřit touto vrstvou, dosáhne tvoření zárodků vylučovaného materiálu, načež se prostřednictvím nejméně jednoho dalšího impulzu dosáhne růstu zárodků vylučovaného materiálu a jeho pokračujícího usazování. Během fáze tvorby zárodků se provádí zvýšení elektrického napětí a/nebo proudu ve více stupních, kdy doba mezi zvýšeními je mezi 0,1 a 30 sekundami, přičemž změny proudové hustoty se provádějí ve stupních od 1 až 6 mA/cm2.
Obdobné řešení, vedoucí ke vzniku makrotextury deponovaného kovu, je předmětem patentového spisu US 6478943. Dle spisu US 2013/0196128, jehož předmětem je elektrochemické vytváření nanostrukturovaných povrchů, např. biomateriálů na bázi titanu a jeho slitin, lze nanotrubičky vytvářet v elektrolytu obsahujícím fluorid stříbrný, přičemž změna polarity zdroje po fázi nanostrukturování vede k plošnému elektrochemickému vyloučení Ag. Regulace množství vyloučeného stříbra na tomto povrchu je dána koncentrací Ag v roztoku a délkou expozice, přičemž technika vylučování Ag je intensiostatická, probíhající při konstantním napětí. Nevýhodou tohoto řešení, jakož i řešení dle spisu US 2013/0306484, týkajícího se zejména laserového zpracování povrchu, je ale zejména skutečnost, že je jimi sice dosaženo takového antibakteriálního chování, vedoucího ke snížení nebezpečí vzniku post-operativních infekcí, ale již nemusí být zachována i možnost sycení nanostruktury dalšími léčivými přípravky, což je ostatně nevýhoda i všech dalších řešení dle výše zmiňovaných patentových spisů a zveřejněných publikací a článků.
Podstata vynálezu
Tento úkol je do značné míry vyřešen způsobem vytváření nanostrukturovaného povrchu s antibakteriální funkcí na dvoufázových α + β slitinách titanu, využitelným zejména u implantátů velkých kloubů, fixátorů, stomatologických implantátů a dalších prvků, aplikovaných do živého organismu nebo procházejících kožním krytím do kosti, a spočívajícím v elektrochemickém vytvoření povrchové stabilní tubulární nanostruktury v podobě nanotrubek o průměru 10 až 150 nm, délce 20 až 500 nm a hustotě nanotrubek 50 až 800 μηΤ2, při kterém zároveň dochází vlivem odlišné elektrochemické ušlechtilosti fáze a a fáze β k alespoň částečnému odleptání β fáze a vzniku nesourodých kavit o délce 0,5 až 5 μιτι a šířce 0,1 až 2 pm, a v následném elektrochemickém deponování Ag na tento nanostrukturovaný povrch podle předkládaného vynálezu. Podstata tohoto vynálezu spočívá v tom, že 70 až 90 % hmotn. Ag z jeho celkového množství se deponuje v kavitách po odleptané β fázi a 10 až 30 % hmotn. Ag na plochách ústí nanotrubiček, přičemž deponování Ag probíhá z nosného, kyslíku zbaveného, elektrolytu s obsahem iontů Ag+ kvantitativně galvanostaticky pulzně s konstantní velikostí pulzů, jejichž počet, délka a délka uklidňující periody mezi nimi je dána požadovaným výsledným množstvím a rozmístěním deponovaného Ag na a/nebo v nanostruktuře.
Operace tvorby nanostruktury, která předchází deponování Ag, musí probíhat způsoby, umožňujícími zároveň odleptání β fáze, a to např. způsobem dle v popisu známého stavu techniky zmíněné zveřejněné přihlášky vynálezu CZ PV 2014-944, při němž nejprve probíhá potenciodynamická anodická polarizace a poté potenciostatická anodická polarizace, přičemž celá tato operace je zakončena opět potenciodynamickým poklesem potenciálu. Potenciodynamická anodická polarizace se provádí zvyšováním potenciálu nanostrukturovaného povrchu na hodnoty 10 až 40 V průměrnou rychlostí 0,001 až 2 V/s, nejlépe pak 0,1 V/s. Následující potenciostatická polarizace probíhá na dosažené hodnotě potenciálu po dobu 500 až 6000 sekund, optimálně pak 2000 s. Po potenciostatické polarizaci následující potenciodynamický pokles potenciálu probíhá rychlostí 100 V/s až 0,001 V/s, přičemž rychlejší pokles potenciálu se používá u α + β slitin titanu. Potenciál je řízen proti referenční elektrodě, s výhodou Ag/AgCI/CI- (3 mol/l), označované jako ACLE, která v tomto případě musí být v plastovém provedení nebo vložená do plastové např. Luginovy kapiláry uzavřené látkou Agar. Elektroda je situována do vzdálenosti 10 až 50 mm od upravovaného povrchu. Polarizace probíhá v elektrickém poli vytvořeném mezi vzorkem a válcovou pomocnou elektrodou nebo vzorkem a jednou až čtyřmi tyčovými pomocnými elektrodami obklopujícími vzorek. Elektrody mohou být vyrobeny z dobře elektricky vodivého inertního materiálu, s výhodou z platiny nebo skelného grafitu. Vzdálenost pomocných elektrod se může pohybovat v rozsahu 10 až 200 mm od upravovaného povrchu. Polarizace probíhá v síranu amonném koncentrace 0,1 až 2 mol/l, nejlépe pak 1 mol/l, s přídavkem 0,1 až 1 %jnmotn., nejlépe 0,2 °/jjjhmotn. fluoridu amonného, příp. v elektrolytu z kyseliny fosforečné koncentrace 1 mol/l s přídavkem 0,2 až 2 % hmotn., nejlépe 0,6 % hmotn. fluoridu sodného.
Pro následné deponování Ag je z tohoto hlediska důležité v průběhu tvorby nanostruktury alespoň částečné odleptání fáze β u dvoufázových α + β slitin titanu, kterých se řešení dle tohoto vynálezu týká, a vytvoření výše zmiňovaných kavit resp. nehomogenit vzniklých tímto odleptáním. Elektrochemický proces depozice Ag pak musí probíhat pouze specifickou pulzní technikou, spočívající v opakování kombinace totožných katodických galvanostatických pulzů a prodlev bez polarizace. Naladění této kombinace je klíčové pro lokalizaci deponovaného stříbra do kavit po odleptané fázi β. Proces je tedy veden tak, že dochází preferenčně k depozici stříbra v nehomogenitách povrchu a jen částečně na ploše, přičemž lze předem vypočítat jednoznačně kvantitativně množství vyloučeného stříbra. To vyplývá ze skutečnosti, že je expoziční galvanostatický režim limitován potenciálově tak, že jedinou probíhající elektrochemickou reakcí je redukce Ag+ iontů. Potenciálové omezení této podmínky je dáno rovnováhou reakce Ι-Γ/Η2 při příslušném pH. Minimální pracovní potenciál musí být o 100 mV kladnější, než odpovídá této rovnováze. Maximální potenciál nemusí být limitován, elektroda je připojena k zápornému pólu zdroje a její potenciál je vždy takový, aby k vylučování stříbra docházelo.
Podstata vynálezu spočívá dále vtom, že deponování Ag se svýhodou provádí celkem 5 až 100 katodickými pulzy o velikost proudu -0,05 až -1,00 mA/cm2 a délce pulzu 1 až 10 sekund. Velikostí proudu a délkou pulzu je dán náboj na vyloučení stříbra, přičemž čím jsou méně záporné hodnoty proudu, kratší pulsy a menší počet opakování, tím je množství deponovaného Ag nižší a naopak, přičemž při deponování Ag, které by probíhalo mimo tyto parametry by již hrozilo nebezpečí, že buď dojde z hlediska smyslu vynálezu k nežádoucímu rovnoměrnému rozprostření Ag po nanostrukturovaném povrchu nebo naopak k jeho výrazné lokalizované depozici ve formě objemných útvarů.
Pokud se jedná o nosný elektrolyt s obsahem iontů Ag\ ze kterého deponování Ag provádí, tento se pro zbavení kyslíku před depozicí podrobuje probublávání inertním plynem, a to nejlépe dusíkem čistoty rovné nebo lepší než 99,^/o obj. po dobu 1 až 2 hodiny. Samozřejmě jako inertní plyn lze použít Ar, He či jejich směsi, nicméně za cenu vyšších nákladů.
Jak je již uvedeno výše je zhruba 70 až 90 % hmotn. Ag z jeho celkového množství deponováno v kavitách po odleptané β fázi a 10 až 30 % hmotn. Ag na plochách ústí nanotrubiček. Výsledkem celého procesu podle vynálezu je tak povrchová struktura, obsahující zrna stříbra v povrchových nehomogenitách a povlak ústí nanotrubek deponovaným stříbrem. Vlastní nanotrubičky zůstávají otevřené, a proto může být jejich velká aktivní plocha využita např. k fixaci léčebných prostředků, proteinů, růstových faktorů atd.. Na rozdíl od výše uvedených známých řešení, např. dle spisu US 2013/0196128, u něhož tvorba nanostruktury a depozice stříbra probíhá v podstatě ve stejném elektrolytu pouze změnou polarity, je výsledek procesu dle předkládaného vynálezu, docílen výše uváděnou volbou a kombinací parametrů procesu, tj. velikostí proudu, délkou pulzu, počtem pulzů, délkou uklidňující periody, přičemž proces depozice stříbra probíhá v jiném elektrolytu, než ve kterém se prováděla tvorba nanostruktury. Zásadní výhodou řešení je z hlediska pooperačních stavů skutečnost, že se Ag z implantovaného dílce s touto povrchovou úpravou uvolňuje po implantaci z jeho celé dostupné plochy tj. z povrchu nanotrubiček a z kavit, čímž se vytvoří prvotní bariera proti bakteriálnímu ataku. Tento stav umožní překonat kritický časový úsek těsně po operaci. Pokud by bylo stříbro deponováno pouze v souvislé vrstvě na ploše, docházelo by k jeho rovnoměrnému uvolňování až do vyčerpání deponovaného množství. Tato situace není z dlouhodobého hlediska žádoucí, protože trvale vysoká koncentrace iontů stříbra může působit cytotoxicky a též vést k ukládání stříbra v měkkých tkáních. U nanostrukturovaného povrchu dle vynálezu dochází po odreagování volně dostupného stříbra z ústí nanotrubiček k následnému dlouhodobějšímu efektu uvolňování stříbra z výrazně menší plochy povrchových nehomogenit resp. kavit. Plochou zdroje stříbra je dán pokles uvolňovaného množství.
Kromě využití specifického charakteru nanovrstvy, z níž je stříbro uvolňováno v podstatě dvoufázově, tj. nejprve z celého povrchu a poté pouze z kavit, je další výhodou způsobu dle vynálezu jednoduchost celého procesu a dosažení kvalitní fixace stříbra. Množství stříbra a tím délku jeho antibakteriálního účinku lze zároveň precizně dávkovat nastavením elektrochemických parametrů depozice. Stav povrchu lze upravovat v rozmezí existence oblastí diskrétních zrn stříbra vkavitách po odleptané β fázi a stříbra deponovaného na ústí nanotrubiček až po kompaktní, fixně lpící celoplošnou vrstvu. Tloušťka se může pohybovat od uvedeného nesouvislého pokrytí až do případného překrytí nanostruktury, přičemž kromě hraničního stavu překrytí povrchu, zůstává významná část plochy nanostruktury k dispozici pro fixaci léčebných přípravků, růstových faktorů atd.. Přehled obrázků na výkresech
Nanostrukturovaný povrch s antibakteriální funkcí na dvoufázových α + β slitinách titanu, vytvořený způsobem podle vynálezu, je pro objasnění blíže dokumentován na obrázcích jeho příkladného provedení, kde znázorňuje:
Obr. 1 - Nanostrukturovaný povrch slitiny TÍ-6AI-4V před depozicí Ag
Obr, 2 - Nanostrukturovaný povrch slitiny z obr. 1 po lokalizované depozici Ag
Obr. 3 - Množství stříbra uvolňovaného z nanostrukturovaného povrchu vzorku v závislosti na čase
Obr. 4 - Množství stříbra uvolňovaného ze vzorku bez povrchové nanostruktury v závislosti na čase Příklady provedení vynálezu V příkladném provedení vynálezu se před elektrochemickým vytvářením nanostruktury na povrchu slitiny TÍ-6AI-4V tento povrch nejprve upraví na drsnost
Ra=0,5 μηη, odmastí se v ultrazvukové lázni v izopropylalkoholu a acetonu a poté osuší vzduchem teploty do 5djfC. V rámci následujícího procesu nanostrukturování nejprve probíhá potenciodynamická anodická polarizace, poté potenciostatická anodická polarizace a finální potenciodynamický pokles potenciálu. Potenciodynamická anodická polarizace se provádí zvyšováním potenciálu anody na hodnotu 20 V/ACLE průměrnou rychlostí 0,1 V/s, navazující potenciostatická anodická polarizace na dosažené hodnotě potenciálu trvá 2000 sekund a potenciodynamický pokles potenciálu probíhá rychlostí 10 V/s. Expozice je realizována v roztoku síranu amonného koncentrace 1 mol/l s přídavkem 0,2 % hmotn. fluoridu amonného. Tímto postupem se vytvoří povrchová stabilní tubulární nanostruktura v podobě nanotrubek o průměru 10 až 150 nm, délce 20 až 500 nm a hustotě nanotrubek 50 až 800 pm2, tj. v podstatě stejně jako výše citované přihlášky vynálezu PV 2014-944.
Po vytvoření nanostruktury následuje elektrochemické deponování Ag, které se směřuje přednostně do nesourodých kavit o délce 0,5 až 5 pm a šířce 0,1 až 2 pm, vzniklých po odleptání β fáze v průběhu procesu nanostrukturování vlivem odlišné elektrochemické ušlechtilosti fáze a a fáze β, a zároveň i na plochy ústí nanotrubek, vymezených jejich vnějším a vnitřním průměrem. Toto deponování Ag probíhá z nosného elektrolytu s odstraněným kyslíkem a obsahujícího ionty Ag+ kvantitativně galvanostaticky pulzně s konstantní velikostí pulzů, jejichž počet, délka a délka uklidňující periody mezi nimi je dána požadovaným výsledným množstvím a rozmístěním deponovaného Ag na a/nebo v nanostruktuře. V tomto konkrétním příkladu provedení se deponování Ag provádí 10ti katodickými pulzy o velikost proudu -0,7 mA/cm2 a délce pulzu 1 sekunda, přičemž délka uklidňující periody bez polarizace mezi jednotlivými pulzy je 60 sekund. Nosný elektrolyt s obsahem iontů Ag+, v tomto případě směs dusičnanu draselného KNO3 a dusičnanu stříbrného AgN03, obsahující vmolárním množství 0,01 mol/dm3 dusičnanu draselného a 0,005 mol/dm3 dusičnanu stříbrného se pro odstranění kyslíku před zahájením depozice Ag podrobuje probublávání dusíkem o čistotě 99.ýo obj. po dobu 1,5 hodiny.
Vnější povrch této nanostrukturované dvoufázové α + β slitiny TÍ-6AI-4V před depozicí Ag, jak byl dosažen v tomto příkladném provedení vynálezu po vytvoření nanostruktury, je zřejmý z obr. 1, na němž jsou zřetelně patrné ohraničené tmavší nesourodé strukturální nehomogenity nanostrukturovaného povrchu v podobě kavit, nepravidelně rozmístěných po celé ploše nanostrukturovaného povrchu a vytvořených odleptáním fáze β v průběhu nanostrukturování. Většinu plochy tohoto nanostrukturovaného povrchu pak tvoří vlastní nanotrubičky na a fázi.
Povrch této nanostrukturované dvoufázové α + β slitiny TÍ-6AI-4V, jak byl dosažen v tomto příkladném provedení vynálezu po elektrochemickém deponování Ag, je pak zřejmý z obr. 2, na němž jsou rovněž zřetelně patrné bílé plochy s přednostně deponovaným Ag do těchto kavit, přičemž zbývající část deponovaného Ag je nanesena na čela nanotrubiček resp. na čelní plochy těchto nanotrubiček, vymezených jejich vnějším a vnitřním průměrem. Podstatná většina ústí nanotrubiček na α fázi, vystupujících na obr. 2 jako černé body, zůstává otevřená pro aplikaci dalších podpůrných léčebných prostředků do jejich vnitřního prostoru.
Dvoufázové uvolňování stříbra z takto vytvořeného nanostrukturovaného povrchu s antibakteriální funkcí, jako jedna ze základních výhod řešení dle vynálezu, je dále dokumentováno pomocí obr. 3, na němž je graficky znázorněno množství uvolňovaného stříbra v závislosti na čase z nanostrukturovaného vzorku po jeho implantaci do modelu prostředí živého organismu. Zřetelně je z něho v první fázi patrné masivní a rychlé uvolňování stříbra na počátku expozice, po němž ve druhé fázi následuje pokles uvolňování stříbra v podstatě až do jeho vyčerpání.
Pouze pro porovnání je na obr. 4 znázorněno množství uvolňovaného stříbra v závislosti na čase ze srovnatelného nenanostrukturovaného vzorku, tj. ze vzorku s hladkým povrchem, u něhož dochází k nepřetržitému uvolňování elektrochemicky naneseného stříbra konstantní rychlostí. S implantáty, u kterých je elektrochemická depozice stříbra provedena na jejich hladké povrchy, je kromě toho nutno manipulovat velmi obezřetně, neboť soudržnost deponovaného stříbra s těmito povrchy je, na rozdíl od nanostrukturovaných povrchů, minimální.
Průmyslová využitelnost
Způsob vytváření nanostrukturovaného povrchu s antibakteriální funkcí podle vynálezu je aplikovatelný na v podstatě libovolný typ podpůrných prostředků a implantátů vnějšími fixátory počínaje, přes standardní stomatologické či ortopedické implantáty, až po rozměrné onkologické kloubní náhrady a lze jím modifikovat povrch takových α + β slitin titanu, jako např. TÍ-6AI-4V, Ti-3AI-2,5V, Ti-6AI-7Nb, Ti-5AI-2,5Fe, Ti-29Nb-13Ta-4,6Zr, Ti-17Zr, Ti13Nb13Zr a dalších.
Claims (2)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob vytváření nanostrukturovaného povrchu s antibakteriální funkcí na dvoufázových α + β slitinách titanu, využitelný zejména u implantátů velkých kloubů, fixátorů, stomatologických implantátů a dalších prvků, aplikovaných do živého organismu nebo procházejících kožním krytím do kosti, spočívající v elektrochemickém vytvoření povrchové stabilní tubulární nanostruktury v podobě nanotrubek o průměru 10 až 150 nm, délce 20 až 500 nm a hustotě nanotrubek 50 až 800 pm'2, při kterém zároveň dochází vlivem odlišné elektrochemické ušlechtilosti fáze a a fáze β k alespoň částečnému odleptání β fáze a vzniku nesourodých kavit o délce 0,5 až 5 pm a šířce 0,1 až 2 pm, a v následném elektrochemickém deponování Ag na tento nanostrukturovaný povrch, vyznačující se tím, že 70 až 90 % hmotn. Ag z jeho celkového množství se deponuje vkavitách po odleptané β fázi a 10 až 30 % hmotn. Ag na plochách ústí nanotrubiček, přičemž deponování Ag probíhá z nosného, kyslíku zbaveného, elektrolytu s obsahem iontů Ag+ kvantitativně galvanostaticky pulzně s konstantní velikostí pulzů, jejichž počet, délka a délka uklidňující periody mezi nimi je dána požadovaným výsledným množstvím a rozmístěním deponovaného Ag na a/nebe-v nanostruktuřey
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že deponování Ag se provádí 5 až 100 katodickými pulzy o velikost proudu -0,05 až -1,00 mA/cm2 a délce pulzu 1 až 10 sekund, přičemž délka uklidňující periody bez polarizace mezi jednotlivými pulzy je 10 až 120 sekund.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-545A CZ306631B6 (cs) | 2016-09-07 | 2016-09-07 | Způsob vytváření nanostrukturovaného povrchu s antibakteriální funkcí na dvoufázových ɑ + ß slitinách titanu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-545A CZ306631B6 (cs) | 2016-09-07 | 2016-09-07 | Způsob vytváření nanostrukturovaného povrchu s antibakteriální funkcí na dvoufázových ɑ + ß slitinách titanu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2016545A3 true CZ2016545A3 (cs) | 2017-04-05 |
| CZ306631B6 CZ306631B6 (cs) | 2017-04-05 |
Family
ID=58452916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2016-545A CZ306631B6 (cs) | 2016-09-07 | 2016-09-07 | Způsob vytváření nanostrukturovaného povrchu s antibakteriální funkcí na dvoufázových ɑ + ß slitinách titanu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ306631B6 (cs) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ306816B6 (cs) * | 2014-12-22 | 2017-07-26 | Beznoska, S.R.O. | Kloubní implantát a způsob jeho výroby |
-
2016
- 2016-09-07 CZ CZ2016-545A patent/CZ306631B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ306631B6 (cs) | 2017-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| İzmir et al. | Anodization of titanium alloys for orthopedic applications | |
| Yang et al. | TC4/Ag metal matrix nanocomposites modified by friction stir processing: Surface characterization, antibacterial property, and cytotoxicity in vitro | |
| Bartmanski et al. | Electrophoretic deposition (EPD) of nanohydroxyapatite-nanosilver coatings on Ti13Zr13Nb alloy | |
| Ribeiro et al. | Micro-arc oxidation as a tool to develop multifunctional calcium-rich surfaces for dental implant applications | |
| Cimenoglu et al. | Micro-arc oxidation of Ti6Al4V and Ti6Al7Nb alloys for biomedical applications | |
| Sarraf et al. | Highly-ordered TiO2 nanotubes decorated with Ag2O nanoparticles for improved biofunctionality of Ti6Al4V | |
| Shimabukuro et al. | Investigation of realizing both antibacterial property and osteogenic cell compatibility on titanium surface by simple electrochemical treatment | |
| US20100249925A1 (en) | Article and a method of surface treatment of an article | |
| Shivaram et al. | Mechanical degradation of TiO2 nanotubes with and without nanoparticulate silver coating | |
| Hu et al. | Enhanced antibacterial efficacy of selective laser melting titanium surface with nanophase calcium phosphate embedded to TiO2 nanotubes | |
| Oktay et al. | Corrosion response and biocompatibility of graphene oxide (GO) serotonin (Ser) coatings on Ti6Al7Nb and Ti29Nb13Ta4. 6Zr (TNTZ) alloys fabricated by electrophoretic deposition (EPD) | |
| Pruchova et al. | A two-phase gradual silver release mechanism from a nanostructured TiAlV surface as a possible antibacterial modification in implants | |
| EP2962657A1 (en) | Method for applying an antibacterial protection to a dental implant, and dental implant obtained | |
| Park et al. | Hydroxyapatite deposition on micropore-formed Ti-Ta-Nb alloys by plasma electrolytic oxidation for dental applications | |
| CUI et al. | Research progress of the surface modification of titanium and titanium alloys for biomedical application | |
| Riahi et al. | Electrophoretic encapsulation for slow release of vancomycin from perpendicular TiO2 nanotubes grown on Ti6Al4V electrodes | |
| Jakubowicz et al. | 3D surface topography study of the biofunctionalized nanocrystalline Ti–6Zr–4Nb/Ca–P | |
| Das et al. | Multifunctional hopeite nanocoating on Ti64 substrates by pulsed laser deposition and radio frequency magnetron sputtering for orthopedic implant applications: A comparative study | |
| Molina et al. | Long-term antibacterial Ag+-release biomaterials based on anodized Ti6Al4V and silver nanoparticles | |
| Hussein et al. | Surface Modification of Titanium Alloy by Titania/Silver Multilayers Coating for Biomedical Application | |
| Gnanavel et al. | Biocompatible response of hydroxyapatite coated on near-β titanium alloys by E-beam evaporation method | |
| Pesode et al. | Biocompatibility of Plasma Electrolytic Oxidation Coated Titanium Alloy for Biomedical Applications | |
| Affi et al. | Adhesion strength of hydroxyapatite coating on titanium alloy (Ti-6Al-4V ELI) for biomedical application | |
| Xiaopeng et al. | Electrochemical corrosion and bioactivity of Ti-Nb-Sn-hydroxyapatite composites fabricated by pulse current activated sintering | |
| Ziyati et al. | Hydroxyapatite-Coated Titanium Dental Implants |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20230907 |