RU2669402C1 - Способ формирования серебросодержащего биосовместимого покрытия на титановых имплантатах - Google Patents
Способ формирования серебросодержащего биосовместимого покрытия на титановых имплантатах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2669402C1 RU2669402C1 RU2017145770A RU2017145770A RU2669402C1 RU 2669402 C1 RU2669402 C1 RU 2669402C1 RU 2017145770 A RU2017145770 A RU 2017145770A RU 2017145770 A RU2017145770 A RU 2017145770A RU 2669402 C1 RU2669402 C1 RU 2669402C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silver
- titanium
- ions
- ion
- coating
- Prior art date
Links
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 62
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 60
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- 239000004332 silver Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000007943 implant Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 30
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- -1 silver ions Chemical class 0.000 claims abstract description 42
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 31
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 24
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 5
- RRKGBEPNZRCDAP-UHFFFAOYSA-N [C].[Ag] Chemical compound [C].[Ag] RRKGBEPNZRCDAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 2
- 238000010883 osseointegration Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 abstract description 3
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 4
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 4
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000375392 Tana Species 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000009979 protective mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000001004 secondary ion mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/28—Materials for coating prostheses
- A61L27/30—Inorganic materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K33/00—Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
- A61K33/24—Heavy metals; Compounds thereof
- A61K33/38—Silver; Compounds thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/02—Inorganic materials
- A61L27/04—Metals or alloys
- A61L27/06—Titanium or titanium alloys
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Dermatology (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии и травматологии, и может быть использовано для формирования серебросодержащего биосовместимого покрытия на титановых имплантатах. Для этого проводят получение покрытия путем предварительной механической обработки титановой основы, очистки поверхности, химического обезжиривания, процесса плазменного напыления покрытия с последующей имплантацией в него ионов серебра (Ag). После обезжиривания полированную поверхность титановой основы сначала обрабатывают пучком ионов гелия с внедрением ионов гелия в титановую основу и формированием пористой структуры на поверхности имплантата, при этом внедрение ионов гелия (Не) проводят с энергией 100-200 кэВ и дозой 6⋅10-6⋅10ион/см, затем сформированную пористую структуру обрабатывают пучком ионов серебра (Ag) в вакуумной среде углекислого газа (СО) с внедрением ионов серебра (Ag) в сформированную пористую структуру поверхности титана с образованием углеродной серебросодержащей алмазоподобной беспористой пленки с антимикробными свойствами, при этом имплантацию ионов серебра проводят с энергией 100-150 кэВ и дозой облучения (1-4)⋅10ион/см. Изобретение обеспечивает повышение остеоинтеграционных свойств внутрикостных титановых имплантатов путем создания серебросодержащего биосовместимого покрытия с антимикробными свойствами. 2 ил., 1 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии и травматологии, и может быть использовано для изготовления внутрикостных имплантатов на титановой основе.
Известен способ формирования антимикробного покрытия, заключающийся в подготовке серебросодержашего раствора, предварительной подготовке поверхности имплантата и формировании покрытия [патент РФ №2504349, МПК A61F 2/30, A61K 33/06, А61З 31/04, C23C 4/12, опубликован 20.01.2014]. Способ осуществляется предварительной подготовкой серебросодержащего раствора, пропиткой порошка гидроксиапатита полученным серебросодержащим раствором, подготовкой поверхности имплантата с нанесением титанового подслоя, а затем формированием серебросодержащего покрытия электроплазменным напылением слоя гидроксиапатита, пропитанного серебросодержащим раствором.
Недостатком данного способа является то, что получаемое покрытие имеет слаборазвитую морфологию поверхности и получение серебросодержащего покрытия происходит при трудно контролируемых параметрах технологической операции пропитки частиц гидроксиапатита раствором AgNO3, что классифицирует способ как трудно воспроизводимый с низким выходом годных изделий. Процесс электроплазменного напыления происходит при высокой температуре (~10000°C), а температура плавления серебра на порядок меньше (961,8°C), что в итоге снижает антимикробные свойства получаемого биосовместимого покрытия.
Наиболее близким к предлагаемому решению является способ формирования серебросодержащего биопокрытия титанового имплантата [патент РФ №2581825, МПК A61L 27/32, A61L 27/06, A61L 27/30, опубликован 20.04.2016], заключающийся в предварительной подготовке поверхности основы имплантата, включающей механическую обработку титановой основы, очистку поверхности и химическое обезжиривание, плазменном напылении титанового подслоя на поверхность титана, плазменном напылении порошка гидроксиапатита на титановый подслой и формирование серебросодержащего биосовместимого покрытия имплантацией ионов серебра в слой гидроксиапатита с энергией 50±5 кэВ и дозой 1,2⋅1016-1,8⋅1016 ион/см2.
Недостатком данного способа является то, что получаемое покрытие имеет слаборазвитую морфологию поверхности; слой гидроксиапатита имеет низкую прочность сцепления с титановой основой имплантата, что снижает остеоинтеграционные свойства.
Техническая проблема заявляемого изобретения заключается в необходимости создания технологических условий для формирования серебросодержащего биосовместимого покрытия на титановых имплантатах.
Технический результат заключается в повышении остеоинтеграционных свойств внутрикостных титановых имплантатов путем создания серебросодержащего биосовместимого покрытия с антимикробными свойствами.
Поставленная проблема решается тем, что при осуществлении способа формирования серебросодержащего биосовместимого покрытия на титановых имплантатах, заключающемся в получении покрытия путем предварительной механической обработки титановой основы, очистки поверхности, химического обезжиривания, процесса плазменного напыления покрытия с последующей имплантацией в него ионов серебра (Ag+), новым является то, что после обезжиривания полированную поверхность титановой основы сначала обрабатывают пучком ионов гелия с внедрением ионов гелия в титановую основу и формированием пористой структуры на поверхности имплантата, при этом внедрение ионов гелия (Не+) проводят с энергией 100-200 кэВ и дозой 6⋅1017-6⋅1018 ион/см2, затем сформированную пористую структуру обрабатывают пучком ионов серебра (Ag+) в вакуумной среде углекислого газа (CO2) с внедрением ионов серебра (Ag+) в сформированную пористую структуру титана с образованием углеродной серебросодержащей алмазоподобной беспористой пленки с антимикробными свойствами, при этом имплантацию ионов серебра проводят с энергией 100-150 кэВ и дозой облучения (1-4)⋅1017 ион/см2.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показаны схема технологии формирования и поперечное сечение серебросодержащего биосовместимого покрытия на пористой поверхности титанового имплантата, состоящего из пористой поверхности титана, полученной внедрением ионов гелия с энергией 100-200 кэВ и дозой 6⋅1017-6⋅1018 ион/см2 и ионно-внедренного серебросодержащего слоя, полученного при имплантации ионов серебра в полученную пористую (блистеринговую) поверхность с энергией 100-150 кэВ и дозой облучения (1-4)⋅1017 ион/см2, где 1 - титановая основа имплантата, 2 - блистеринговый (пористый слой титана), 3 - поры титана, с серебросодержащим биосовместимым покрытием с антимикробными свойствами; на фиг. 2 представлена фотография типовой пористой (блистеринговой) поверхности титана 
. Способ осуществляют следующим образом.
Изготавливают основу внутрикостного имплантата из титана методами токарной и фрезерной обработки, химической полировки.
Проводят очистку поверхности титановой основы имплантата и химическое обезжиривание.
Поверхность титановой основы обрабатывают пучком ионов гелия (Не+) с имплантацией ионов гелия (Не+) в титановую основу и формированием пористой (блистеринговой) структуры на поверхности имплантата на установке ионного легирования, например, «Везувий-5».
Имплантацию ионов гелия проводят с энергией 100-200 кэВ и дозой 6⋅1017-6⋅1018 ион/см2.
Гелий подают из баллона в камеру источника ионов установки ионного легирования, например, «Везувий-5», где происходит ионизация гелия эмитированными горячим (2500…3000°C) катодом электронами.
Из образующегося плазменного облака ионы гелия (Не+) отбирают (вытягивают) электрическим полем с вытягивающим напряжением, оптимальными значениями для ионов гелия (Не+) являются Uвыт.=5, 10, 15 кВ.
Вытягивающийся из источника ионный (Не+) пучок фокусируют, ускоряют и он попадает на поверхность титановых имплантатов, которые закреплены на барабане в приемной камере, в объеме которой создают вакуум до ~10-6 мм рт.ст. с помощью механических и высоковакуумных насосов, который фиксируют термопарным и ионизационным датчиками вакуума и вакуумметром. Дозиметры, установленные в приемной камере, обеспечивают контроль над дозой имплантации, технологические параметры процесса имплантации задаются ЭВМ установки ионного легирования.
При имплантации легких ионов гелия (Не+) в поверхность титана (фиг. 1), в ней возникают дефекты (блистеры) - будущие поры - с характерными размерами (несколько мкм) и большой степенью регулярности (Гусева М.И., Мартыненко Ю.В. Радиационный блистеринг / М.И. Гусева, Ю.В. Мартыненко // Успехи физических наук. Москва: 1981. - Т. 135. - Вып. 4. - 671-689 с.).
При достижении пороговой дозы имплантируемых ионов гелия (Не+) 6⋅1016-6⋅1017 ион/см2 происходит вскрытие крышек блистеров и образование пор в поверхности титановой основы (фиг. 2). Таким образом, формируется пористая структура поверхности титановой основы имплантата с размером пор 100-250 мкм.
Размеры пор находятся в пределах от d~100-250 мкм с плотностью N~1016-1017 см-3 (Тетельбаум Д.И. Ионная имплантация / Д.И. Тетельбаум // Москва: Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2010. - №5(2). - 250-259 с.) и определяются энергией и дозой имплантации ионов гелия в титановую основу.
Экспериментально полученными оптимальными дозами ионов гелия (Не+), необходимыми для проведения процесса порообразования в процессе ионной имплантации, т.е. внедрения ионов гелия (Не+) в поверхность титановой основы внутрикостного имплантата с целью образования дефектов (блистеров), вскрытия крышек блистеров и образования пор в поверхности титановой основы, являются 6⋅1017-6⋅1018 ион/см2 с энергией Е=100-200 кэВ. При дозах ионов гелия менее 6⋅1017-6⋅1018 ион/см2 и более 6⋅1017-6⋅1018 ион/см2 не происходит формирования плотной пористой структуры поверхности титановой основы на основе явления блистеринга, снижаются остеоинтеграционные свойства титанового внутрикостного имплантата.
Сформированную пористую структуру поверхности титановой основы имплантата обрабатывают в вакуумной среде углекислого газа (CO2) пучком ионов серебра с внедрением ионов серебра в сформированную пористую структуру титана с образованием углеродной серебросодержащей алмазоподобной беспористой пленки с антимикробными свойствами на установке ионного легирования, например, «Везувий-5».
Для этого в объеме приемной камеры установки ионного легирования создают вакуум ~10-6 мм рт.ст. с помощью высоковакуумных насосов, который фиксируют ионизационным датчиком высокого вакуума и вакуумметром, далее в приемную камеру через игольчатый клапан из баллона по герметичному трубопроводу подают углеросодержащий газ, например, оксид углерода (CO2), при этом давление в камере 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, и не менее 5⋅10-5 мм рт.ст., потому что при таком значении вакуума уменьшается скорость адсорбции молекул углеродсодержащей среды (CO2), что замедляет процесс образования сплошного слоя углеродосодержащих молекул, необходимого для образования углеродной алмазоподобной беспористой пленки. Оптимальным диапазоном давления (вакуума) для образования углеродной алмазоподобной беспористой пленки является 10-4-5⋅10-5 мм рт.ст. Данный процесс повторяется постоянно с целью поддержания заданной величины давления в объеме приемной камеры установки вплоть до завершения набора дозы ионов серебра. Полученные промышленным способом кристаллы нитрата серебра (AgNO3) помещают в камеру испарения источника ионов установки ионного легирования, например «Везувий-5», где происходит ионизация нитрата серебра (AgNO3) с образованием ионов серебра эмитированными горячим (2500…3000°C) катодом электронами.
Из образующегося в источнике ионов плазменного облака, ионы (Ag+) отбирают (вытягивают) электрическим полем с вытягивающим напряжением, оптимальными значениями для ионов серебра являются Uвыт.=5, 10, 15 кВ.
Вытягивающийся из источника ионный (Ag+) пучок фокусируют, ускоряют и он попадает на пористую поверхность титана, сформированную в процессе блистерингового порообразования, то есть при внедрении ионов гелия в поверхность титановых имплантатов, которые закреплены на барабане в вакуумной среде углекислого газа приемной камеры.
Имплантацию ионов серебра проводят с энергией 100-150 кэВ и дозой облучения (1-4)⋅1017 ион/см2. При дозах ионов серебра за пределами указанного диапазона антимикробные свойства серебросодержащего слоя не проявляются.
Пример 1. Берут предварительно подготовленный для формирования покрытия имплантат из титана ВТ 1-00, помещают его в приемную камеру установки ионного легирования, где обрабатывают поверхность титановой основы пучком ионов гелия (Не+) с энергией 100 кэВ и дозой 6⋅1017 ион/см2, формируя, тем самым, пористую (блистеринговую) структуру на поверхности имплантата с d пор ~ 100-250 мкм с плотностью N~1016-1017 см-3. Затем сформированную пористую поверхность титановой основы имплантата обрабатывают в вакуумной среде углекислого газа (CO2) пучком ионов cepe6pa(Ag+) с энергией 100 кэВ и дозой облучения 1⋅1017 ион/см2.
В результате, в таких технологических условиях на поверхности титанового имплантата формируется серебросодержащее биосовместимое покрытие
Пример 2. Берут предварительно подготовленный для формирования покрытия имплантат из титана ВТ1-0, помещают его в приемную камеру установки ионного легирования, где обрабатывают поверхность титановой основы пучком ионов гелия (Не+) с энергией 200 кэВ и дозой 6⋅1018 ион/см2, формируя, тем самым, пористую (блистеринговую) структуру на поверхности имплантата с d пор ~ 100-250 мкм с плотностью N~1016-1017 см-3. Затем сформированную пористую поверхность титановой основы имплантата обрабатывают в вакуумной среде углекислого газа (CO2) пучком ионов cepe6pa(Ag+) с энергией 150 кэВ и дозой облучения 4⋅1017 ион/см2.
В результате при таких технологических условиях на поверхности титанового имплантата формируется серебросодержащее биосовместимое покрытие.
По данным вторичной ионной масс-спектрометрии (ВИМС), поверхность полученных титановых имплантатов с серебросодержащим биосовместимым покрытием характеризовалась распадом окислов, увеличением концентрации свободного кислорода и повышением концентрации углерода и углеродсодержащих соединений (углеводородов), значительным повышением концентрации серебра, причем концентрация углерода и серебра вырастала и в приповерхностном объеме титана (табл. 1).
Способ позволяет получить морфологически развитое серебросодержащее биосовместимое покрытие на титановых имплантатах с размером пор от 100 до 250 мкм с плотностью N~1016-1017 см-3 и антимикробными свойсвами, что будет способствовать быстрой и надежной остеоинтеграции имплантата с биологическими тканями.
Таким образом, разработан способ формирования серебросодержащего биосовместимого покрытия на титановых имплантатах, которое обладает развитой морфологией за счет создания пористой структуры поверхности титановой основы с применением процесса блистерингового порообразования, и антимикробными свойствами, которые обусловлены комплексом терапевтических свойств, присущих серебросодержащим покрытиям и препаратам серебра: широким антибактериальным спектром в отношении патогенной флоры, в том числе, устойчивой к антибиотикам; сложностью вырабатывания у патогенных микроорганизмов защитных механизмов к действию ионов серебра; выраженным ранозаживляющим действием, что будет способствовать быстрому и надежному приживлению имплантата в биологических тканях за счет наименьшего процента их отторжения.
Claims (1)
- Способ формирования серебросодержащего биосовместимого покрытия на титановых имплантатах, заключающийся в получении покрытия путем предварительной механической обработки титановой основы, очистки поверхности, химического обезжиривания, процесса плазменного напыления покрытия с последующей имплантацией в него ионов серебра (Ag+), отличающийся тем, что после обезжиривания полированную поверхность титановой основы сначала обрабатывают пучком ионов гелия с внедрением ионов гелия в титановую основу и формированием пористой структуры на поверхности имплантата, при этом внедрение ионов гелия (Не+) проводят с энергией 100-200 кэВ и дозой 6⋅1017-6⋅1018 ион/см2, затем сформированную пористую структуру обрабатывают пучком ионов серебра (Ag+) в вакуумной среде углекислого газа (СО2) с внедрением ионов серебра (Ag+) в сформированную пористую структуру поверхности титана с образованием углеродной серебросодержащей алмазоподобной беспористой пленки с антимикробными свойствами, при этом имплантацию ионов серебра проводят с энергией 100-150 кэВ и дозой облучения (1-4)⋅1017 ион/см2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017145770A RU2669402C1 (ru) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Способ формирования серебросодержащего биосовместимого покрытия на титановых имплантатах |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017145770A RU2669402C1 (ru) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Способ формирования серебросодержащего биосовместимого покрытия на титановых имплантатах |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2669402C1 true RU2669402C1 (ru) | 2018-10-11 |
Family
ID=63862230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017145770A RU2669402C1 (ru) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | Способ формирования серебросодержащего биосовместимого покрытия на титановых имплантатах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2669402C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2760453C1 (ru) * | 2021-05-05 | 2021-11-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" (Московский Политех) | Способ формирования серебросодержащего биосовместимого покрытия на имплантатах из титановых сплавов |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2361622C1 (ru) * | 2008-04-09 | 2009-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (СГТУ) | Способ получения биопокрытия на имплантатах из титана и его сплавов |
| WO2012152884A1 (en) * | 2011-05-11 | 2012-11-15 | Dentsply Ih Ab | Biocompatible component |
| RU2553355C1 (ru) * | 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.) | Способ получения лантансодержащего биопокрытия титанового имплантата |
| RU2581825C1 (ru) * | 2014-12-29 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Способ формирования серебросодержащего биопокрытия титанового имплантата |
-
2017
- 2017-12-25 RU RU2017145770A patent/RU2669402C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2361622C1 (ru) * | 2008-04-09 | 2009-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (СГТУ) | Способ получения биопокрытия на имплантатах из титана и его сплавов |
| WO2012152884A1 (en) * | 2011-05-11 | 2012-11-15 | Dentsply Ih Ab | Biocompatible component |
| RU2553355C1 (ru) * | 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.) | Способ получения лантансодержащего биопокрытия титанового имплантата |
| RU2581825C1 (ru) * | 2014-12-29 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Способ формирования серебросодержащего биопокрытия титанового имплантата |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2760453C1 (ru) * | 2021-05-05 | 2021-11-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" (Московский Политех) | Способ формирования серебросодержащего биосовместимого покрытия на имплантатах из титановых сплавов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2597750C1 (ru) | Способ изготовления внутрикостных стоматологических имплантатов с биоактивным покрытием | |
| Giro et al. | Osseointegration assessment of chairside argon‐based nonthermal plasma‐treated Ca‐P coated dental implants | |
| Zhang et al. | In vivo investigation of blood compatibility of titanium oxide films | |
| US10213524B2 (en) | Coating comprising strontium for body implants | |
| WO2001048262A1 (fr) | Procede d'obtention d'un film tio2-x sur la surface d'un materiau faisant appel a un procede d'implantation non ionique par immersion plasma (iiip) et ses applications | |
| RU2530568C1 (ru) | Способ изготовления внутрикостного имплантата с ионно-лучевой модификацией | |
| RU2669402C1 (ru) | Способ формирования серебросодержащего биосовместимого покрытия на титановых имплантатах | |
| WO2013021409A1 (en) | Process for the production by plasma of nanometric thickness coatings allowing controlled release of silver ions of other elements, or of molecules of biomedical interest, from solid products, and products thus coated | |
| Gilman et al. | Modification of polyether ether ketone by low-temperature plasma and ion implantation method for use in medicine and biology | |
| EP2793911B1 (en) | Methods for improving the bioactivity characteristics of a surface and objects with surfaces improved thereby | |
| RU2458707C1 (ru) | Способ изготовления внутрикостного стоматологического имплантата с ионно-лучевой модификацией плазмонапыленного многослойного биоактивного покрытия | |
| RU2581825C1 (ru) | Способ формирования серебросодержащего биопокрытия титанового имплантата | |
| KR20110006822A (ko) | 표면 친수화 처리된 금속 임플란트의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 금속 임플란트 | |
| JP2013534835A (ja) | 表面のバイオ活性特性の改善方法およびそれにより改善された表面を有する物体 | |
| JP2006230639A (ja) | 生体接触部分を改質したカテーテル | |
| RU2541171C1 (ru) | Биосовместимый пористый материал и способ его получения | |
| Bai et al. | XPS study of apatite formed from simulated body fluid on a titanium substrate surface nitrided by an atmospheric pressure nitrogen microwave plasma | |
| Bilek et al. | Metal ion implantation using a filtered cathodic vacuum arc | |
| RU2553355C1 (ru) | Способ получения лантансодержащего биопокрытия титанового имплантата | |
| CN110180020A (zh) | 一种氮掺杂钛氧化物涂层及其制备方法和应用 | |
| RU2760453C1 (ru) | Способ формирования серебросодержащего биосовместимого покрытия на имплантатах из титановых сплавов | |
| KR102179122B1 (ko) | 생체 활성 고분자 임플란트의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 생체 활성 고분자 임플란트 | |
| Harumningtyas et al. | Polyetheretherketone (PEEK) Implant Functionalization with Magnetron-Sputtered SrTiO 3 for Regenerative Medicine | |
| CN109666892A (zh) | 表面具有活性纳米级氧化钛保护膜的镁合金的制备方法 | |
| Vasilieva et al. | Hybrid Plasma–Prospects for Application in Medicine and Biology |