纳米管蚀刻改善了钛植入物的整合

在外科医生用来修复受损骨骼和关节的矫形植入物中,钛及其合金比其他所有材料都有优势。欧洲杯足球竞彩它们很轻,非常强壮,在体内几乎是惰性的。但无论植入物是用于膝盖、臀部、脊椎还是下巴,银色金属都有一个很大的缺点。

“钛有一个镜面,”Tolou Shokufar说密歇根科技大学.细胞不能很好地附着在上面,所以植入物在植入体内之前通常会变得粗糙。

使钛变得粗糙的一个好方法是在钛上蚀刻纳米管,因为它们为骨细胞提供了一个极好的表面,作为愈合过程的一部分。但是在外科医生喜欢的钛合金中蚀刻纳米管并不便宜。传统技术需要铂金,价格超过1700美元一盎司。

通过她的博士学位与Craig Friedrich教授,多级技术研究所主任Craig Friedrich,Shokufar开发了一种更便宜的方式来蚀刻纳米管进入钛合金。在氟化铵的弱溶液中,她浸入两根棒,其中一种合金,另一个铜,并将它们钩住电源。电流通过溶液和钛流入铜。

“它以管的形式腐蚀钛表面的二氧化钛层,”Shokufar说,制造出大约7微米长、100纳米直径的纳米管。培育理想试管大约需要两个小时。

然后,她对钛合金施加热量和压力,退火纳米管,使它们成为亲水的晶体结构。表面不仅吸引水,测试表明它为细胞生长提供了一个友好的地方。Shokufar用成纤维细胞(制造疤痕组织的细胞)进行了实验,结果显示,成纤维细胞在二氧化钛纳米管层上的生长速度比在钛合金表面上的生长速度快。接下来,她打算用成骨细胞做一个类似的实验。

由于纳米管在化学上与钛合金完全相同,Shokufar预计她的创新可以相对容易地被批准用于医疗。它还可能有广泛的其他应用,从药物递送到太阳能电池到氢气生产。

她的技巧看似简单,但并非如此。“我花了很长时间才弄明白,”她说。“我整天都在扫描电子显微镜下,当我睡觉时,我看到眼睑里有纳米管。”

然而,有值得的是,看看她在照顾下生长的完美纳米管。“我真的很喜欢他们,”她说。“他们就像我的宝宝。”

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